การใช้ประโยชน์จากอ้อย

~1~

การใช้ประโยชน์จากอ้อยและผลิตภัณฑ์จากอ้อย กลุ่มส่งเสริมอุตสาหกรรมชีวภาพ กองอุตสาหกรรมอ้อย น้​้าตาลทราย และอุตสาหกรรมต่อเนื่อง 1. ที่มาและความสาคัญ อ้ อ ยเป็ น พื ช อุ ต สาหกรรมที่ มี ค วามส้ า คั ญ ต่ อ เศรษฐกิ จ ของประเทศไทยเพราะเป็ น ผู้ ส่ ง ออก น้​้าตาลทรายรายใหญ่เป็นอันดับ 2 ของโลกรองจากประเทศบราซิล จากการที่รัฐบาลผลักดันนโยบายบริหาร พื้นที่เกษตรกรรมของพืช (Zoning) โดยเปลี่ยนพื้นที่ปลูกข้าวที่อยู่ในพื้นที่ ไม่เหมาะไปสู่การปลูกอ้อยโรงงาน และพืชอื่นๆ ส้าหรับประเทศไทยพบว่ามีพื้นที่ปลูกอ้อยในปี 2559/2560 จ้านวน 10,988,489 ไร่ ในเขตพื้นที่ ส้ารวจรวม 47 จังหวัด (กลุ่มวิชาการและสารสนเทศอุตสาหกรรมอ้อยและน้​้าตาลทราย, 2560) ซึ่งอ้อย สามารถน้าไปใช้ประโยชน์ได้ทุกส่วนเพื่อสร้างมูลค่าเพิ่ม นอกจากการแปรรูปเป็นน้​้าตาลทรายแล้วยังสามารถ น้าไปใช้ในอุตสาหกรรมต่อเนื่องหลายชนิด เช่น การผลิตเชื้อเพลิงชีวภาพ พลาสติก ชีวภาพ เคมีชีวภาพ และ เวชภัณฑ์ชีวภาพ เป็นต้น (ภาพที่ 1) ซึ่งจะมีตลาดรองรับผลผลิตอ้อยที่แน่นอนและสร้างความมั่นคงจากการ ยึดอาชีพชาวไร่อ้อยได้ ความก้าวหน้าทางด้านเทคโนโลยีชีวภาพมีแนวโน้มจะถูกน้ามาใช้ในการเปลี่ยนชีวมวล (Biomass) ไป เป็นเชื้อเพลิงชีวภาพ (Biofuels) โดยเฉพาะพืชน้​้าตาลที่ดึงดูดความสนใจของนักวิจัยและนักลงทุนซึ่งมีการใช้ วัตถุดิบตั้งต้นที่แตกต่างกัน เช่น วัสดุเหลือทิ้งทางการเกษตร ป่าไม้ พืชให้แป้ง และพืชน้​้าตาล เป็นต้น ซึ่ง น้​้าตาลจากพืชให้แป้ง (ข้าวโพด ข้าวฟ่างหวาน และข้าวสาลี) จะต้องน้าไปผ่านกระบวนการที่ซับซ้อนกว่าอ้อย และหั ว บี ท โดยต้องน้ าไปผ่ านกระบวนการย่อย (Hydrolysis) เพื่อเปลี่ ยนแป้งเป็นน้​้าตาลก่อนน้าเข้าสู่ กระบวนการหมักในล้าดับต่อไป ในขณะที่วัสดุเหลือทิ้งทางการเกษตรประเภทลิกโนเซลลูโลส (ชานอ้อย เส้นใย จากล้าต้นและใบข้าวโพด เศษเหลือทิ้งจากอ้อย และสาหร่าย เป็น ต้น) ต้องน้ามาผ่านกระบวนการในการปรับ สภาพก่อนการหมักซึ่งมีราคาค่อนข้างแพง เพื่อให้ได้น้าตาลชนิดต่างๆ โดยทั่วไปวัตถุดิบขั้นต้นที่ถูกน้ามาใช้ในกระบวนการผลิตสามารถแบ่งได้เป็นอุตสาหกรรมต่อเนื่องรุ่นที่ 1 (First generation) และ อุตสาหกรรมต่อเนื่องรุ่นที่ 2 (Second generation) โดยอุตสาหกรรมต่อเนื่องรุ่น ที่ 1 คือ เชื้อเพลิงชีวภาพและเคมีชีวภาพที่ถูกผลิตขึ้นจากพืชอาหารโดยตรง ซึ่งได้มีการน้ามาใช้ใกระบวนการ ผลิ ต ที่มีข นาดใหญ่มานานกว่ า 15 ปี ส่ ว นอุ ตสาหกรรมต่อเนื่องรุ่น ที่ 2 ในปัจ จุบั น ยังพบปริมาณน้ อ ยใน ภาคอุตสาหกรรมเนื่องจากอุปสรรคทางด้านเทคนิคในการผลิตและราคา อย่างไรก็ตามผู้ผลิตผลิตภัณฑ์ชีวภาพ ส่วนใหญ่ก้าลังมีก ารพัฒนาทางด้านการผลิตและการตลาดเพื่อที่จะท้าให้อุตสาหกรรมต่อเนื่องรุ่นที่ 1 และ วัต ถุ ดิ บ ในกลุ่ ม อาหารไปสู่ ก ารเป็ น วั ต ถุ ดิ บ ของอุ ต สาหกรรมต่ อ เนื่ อ งรุ่ น ที่ 2 เพื่ อ การเพิ่ ม มู ล ค่ า โดยการ เปลี่ยนแปลงนี้จะถูกผลักดันโดยห่วงโซ่อุปทาน นโยบาย และการพัฒนาอย่างยั่งยืน

ส้านักงานคณะกรรมการอ้อยและน้าตาลทราย กระทรวงอุตสาหกรรม

~2~ อุตสาหกรรมน้​้าตาลคือหน่วยงานที่จะได้รับประโยชน์จากการพัฒนาตลาดของอุตสาหกรรมต่อเนื่อง ทั้ง 2 รุ่น โดยน้​้าตาลที่สกัดได้จากอ้อยและหัวบีทสามารถน้าเข้าสู่กระบวนการหมักได้โดยตรงซึ่งช่ วยเพิ่มมูลค่า ของผลิตภัณฑ์ท้าให้เกิดเทคโนโลยีใหม่ซึ่งได้จากวัตถุดิบที่เป็นพืช ตลาดของผลิตภัณฑ์ชีวภาพที่ผลิตจากน้​้าตาล จึงมีโอกาสเติบโต เนื่องจากน้​้าตาลถูกน้าไปใช้ในงานทางด้านเคมีและเวชภัณฑ์ และยังพบว่าอุตสาหกรรมที่ใช้ กระบวนการหมักโดยรวมของโลกมีมูลค่าสูงเกือบ 130 พันล้านดอลลาร์สหรัฐ โดยมากกว่า 85% ของรายได้ มาจากการผลิตแอลกอฮอล์ รองลงมา คือ กรดอะมิโน กรดอินทรีย์ พอลิเมอร์ และก๊าซชีวภาพประมาณ 12% ของรายได้ทั้งหมด โดยคาดว่าในปี ค.ศ. 2020 พบโอกาสการเติบโตของโครงการที่เกี่ยวข้องกับ พอลิเมอร์ ชีวภาพที่อัตราการเติบโต 13.5% และ กรดอินทรีย์ 8.8% (ตารางที่ 1) ซึ่งบริษัท Deloitte ได้คาดการณ์ว่า เคมีภัณฑ์และเวชภัณฑ์จะมีมูลค่าเพิ่มมากขึ้นตามไปด้วย (International Sugar Organization, 2015) ตารางที่ 1 ภาพรวมของตลาดอุตสาหกรรมการหมัก Segment

Market Size Carbohydrate (mln tonnes) demand (CHEQ) Alcohols 99.8 195.1 Amino acids 7.1 7.8 Organic acids 2.9 2.8 Biogas 0.1 0.5 Polymers 0.2 0.2 Vitamins 0.2 0.2 Antibiotics 0.2 0.2 Enzymes 0.1 0.1

Market value (USD bln) 110.0 11.0 3.5 0.2 0.6 0.7 0.8 0.3

Added value (USD/CHEQ) 164 1,010 850 0 2,600 3,100 3,600 2,600

Estimated growth to 2020 (% CAGR) 4.4% 5.6% 8.8% 5.0% 13.5% 2.6% 4.0% 8.0%

ที่มา: International Sugar Organization (2015)

ภาพที่ 1 การใช้ประโยชน์จากอ้อยและผลิตภัณฑ์จากอ้อย ส้านักงานคณะกรรมการอ้อยและน้าตาลทราย กระทรวงอุตสาหกรรม

~3~ น้​้าตาลที่ได้จากอ้อย หัวบีท และข้าวฟ่างถือเป็นวัตถุดิบทางเลือกที่ดเี นื่องจากมีราคาไม่สูง เป็นแหล่งของน้​้าตาลที่สามารถน้าไปผ่านกระบวนการหมักได้โดยตรง ดังภาพที่ 2

ภาพที่ 2 เปรียบเทียบคุณสมบัติของวัตถุดิบตั้งต้นที่ใช้เป็นแหล่งน้​้าตาลในกระบวนการหมัก วัตถุดิบ จากอ้อยและหั ว บี ทมีข้อ ดี เนื่องจากสามารถน้า เข้าสู่ กระบวนการหมักน้​้าตาลได้ง่าย เมื่อ เปรียบเทียบกับพืชให้แป้งและเซลลูโลส โดยส่วนใหญ่ การผลิตจะเลือกใช้วัตถุดิบที่มีอ ยู่ในบริเวณนั้ นท้าให้ สะดวกต่อการใช้งานและการแข่งขัน ทางด้านพลังงานและต้นทุน ทางด้านแรงงาน ซึ่งผู้ผ ลิต อ้อยรายใหญ่ อย่างประเทศบราซิลจะได้รั บผลตอบแทนจากการเติบโตในด้านความสามารถในการผลิตผลิตภัณฑ์เคมีที่ สามารถน้ากลับมาใช้ใหม่ได้ ส่วนประเทศในแถบเอเชียซึ่งเป็นประเทศผู้ผลิตอ้อยและพืชให้แป้งอาจกลายเป็น ศูนย์กลางการผลิตทีเ่ กี่ยวข้องกับกระบวนการหมักหากเกิดภาวะการแข่งขันเพิ่มมากขึ้น ในช่ ว ง 10 ปี ที่ ผ่ า นมามี ก ารแข่ ง ขั น ของตลาดน้​้ า ตาลที่ มี ค วามรุ น แรงเพิ่ ม มากขึ้ น ท้ า ให้ เ กิ ด การ เปลี่ยนแปลงของราคาที่คาดเดาไม่ได้ อีกทั้งยังถูกบังคับด้วยอัตราก้าไรในขณะนั้น การกระจายความเสี่ยงจึง เป็นอีกทางเลือกของภาคอุตสาหกรรมซึ่ งจ้าเป็นส้าหรับบริษัทที่ต้องการลดความเสี่ยงหรือต้องการเพิ่มอัตรา ก้าไรในภาคอุตสาหกรรม ในส่วนของงานเคมีภัณฑ์ชีวภาพที่ได้รับความสนใจ ได้แก่ การปรับปรุงเคมีภัณฑ์ให้ เหมาะส้าหรับการใช้งานชนิดพิเศษ เช่น งานทางด้านเวชภัณฑ์ซึ่งเป็นธุรกิจที่เกี่ยวข้องกับสิ่งแวดล้อมที่ดึงดูด การลงทุนและมีต้นทุนต่้าถึงแม้ว่าจะมีขนาดของตลาดที่ค่อนข้างจ้ากัดแต่มีอัตราก้าไรที่สูงโดยสามารถแยกเป็น ผลิตภัณฑ์ ได้แก่ โภชนาเภสัช วิตามิน และกรดอินทรีย์ รวมถึงตลาดเคมีชีวภาพอย่าง Polyethylene (PE), Polypropylene (PP) และ Polyethylene terephthalate (PET) ซึ่งพบว่ามีการน้ามาใช้ท้าเป็นบรรจุภัณฑ์ กันเป็นจ้านวนมากแต่เคมีภัณฑ์ดังกล่าวจะมีความเสี่ยงเนื่องจากมีการแข่งขันจากการใช้ผลิตภัณฑ์ที่ ผลิตจาก ปิโตรเคมี

ส้านักงานคณะกรรมการอ้อยและน้าตาลทราย กระทรวงอุตสาหกรรม

~4~ 2. ผลิตภัณฑ์แปรรูปจากอ้อย อ้อยมีการน้าไปใช้ประโยชน์ ที่เกี่ยวข้องกับหลายภาคส่วน เช่น ภาคการเกษตร โรงงานน้​้าตาล และ อุตสาหกรรมต่อเนื่อง โดยอ้อยที่ผ่านกระบวนการหีบสามารถน้าไปใช้ประโยชน์ได้ดังนี้ 2.1 นาอ้อย นาตาลทราย ประเทศไทยถือเป็นอันดับหนึ่งในการผลิตอ้อยและน้​้าตาลในเขตภู มิภาคอาเซียนและส่งออกน้​้าตาล มากเป็นอันดับสองของโลก โดยผลผลิตน้​้าตาลทรายต่อตันอ้อยรวมทั้งประเทศอยู่ที่ 107.94 กิโลกรัมต่อตัน อ้อย เมื่อเปรียบเทียบกับปีการผลิต 2558/59 ที่ 104.05 กิโลกรัมต่อตันอ้อย พบว่าประสิทธิภาพการผลิต น้​้าตาลทรายต่อตันอ้อยเพิ่มขึ้นจ้านวน 3.89 กิโลกรัมต่อตันอ้อย คิดเป็นร้อยละ 3.74 ด้านคุณภาพความหวาน ของอ้อย อยู่ที่ 12.28 ซี.ซี.เอส. เมื่อเปรียบเทียบกับปีการผลิต 2558/59 พบว่าคุณภาพความหวานของอ้อยที่ 11.95 ซี.ซี.เอส. เพิ่มขึ้น 0.33 ซี.ซี.เอส. คิดเป็นร้อยละ 2.67 และมีปริมาณอ้อยส่งเข้าโรงงานทั้งประเทศอยู่ที่ 92.95 ล้านตัน เมื่อเปรียบเทียบกับปีการผลิต 2558/59 ที่ 94.05 พบว่าปริมาณอ้อยส่งเข้าโรงงานลดลง 1.10 ล้านตัน คิดเป็นร้อยละ 1.17 สถานการณ์แนวโน้มตลาดนาตาลโลก องค์การน้​้าตาลระหว่างประเทศ (ISO) ได้คาดการณ์ว่าในฤดูการผลิตปี 2560/2561 ผลผลิตน้​้าตาล โลกอยู่ที่ระดับ 179.448 ล้านตัน เพิ่มขึ้น 11.075 ล้านตัน จากปีก่อนที่ 168.378 ล้านตัน โดยมีสาเหตุมาจาก ผลผลิตน้​้าตาลของ ผลผลิอินเดีย สหภาพยุโรป ไทย และจีน ที่ปรับตัวเพิ่มขึ้นเนื่องจากสภาวะอากาศปกติ โดยผลผลิ ต น้​้ า ตาลของบราซิ ล ปรั บ ตั ว ลดลงจ้ า นวน 2.25 ล้ า นตั น เนื่ อ งจากการเพิ่ ม สั ด ส่ ว น การผลิ ต เอทานอล แต่อย่างไรก็ตามการบริโภคน้​้าตาลโลก คาดว่าจะเพิ่มขึ้นแค่ร้อยละ 1.71 ท้าให้การบริโภคน้​้าตาล โลกอยู่ที่ระดับ 174.414 ล้านตัน เพิ่มขึ้น 2.936 ล้านตัน จากปีก่อนที่ 171.478 ล้านตัน ท้าให้ปี 2560/2561 จะเกิดผลผลิตน้​้าตาลโลกเกินดุล (Surplus) โดยผลผลิตน้​้าตาลโลกจะมากกว่าปริมาณการบริโภคน้​้าตาลโลก ที่ 5.034 ล้านตัน จากการขาดดุลในปีก่อนที่ -3.105 ล้านตัน ท้าให้สต็อกน้​้าตาลสะสมเพิ่มขึ้นอีกเล็กน้อย เป็น 61.094 ล้านตัน จากปีก่อนอยู่ที่ระดับ 60.040 ล้านตัน และอัตราสต็อกน้​้าตาลต่อการบริโภคอยู่ที่ร้อยละ 35.02 ใกล้ เ คี ย งกั บ ปี ก่ อ นที่ ร้ อ ยละ 35.01 โดยมี ส ต็ อ กน้​้ า ตาลสะสมจ้ า นวนมากอยู่ ที่ ป ระเทศอิ น เดี ย และสหภาพยุโรป ส้าหรับฤดูการผลิตปี 2561/2562 องค์การน้​้าตาลระหว่างประเทศ (ISO) คาดการณ์ว่า ผลผลิตน้​้าตาลโลกจะอยู่ที่ระดับ 180.60 ล้านตัน และการบริโภคน้​้าตาลโลกคาดว่าจะอยู่ที่ระดับ 177.6 ล้าน ตัน เนื่องจากสภาวะอากาศกลับมาอยู่ที่สภาวะปกติและคาดการณ์ว่าบราซิล อินเดีย ไทย จีน และสหภาพ ยุโรป จะมีผลผลิตปรับตัวเพิ่มขึ้นเล็กน้อย ในขณะที่การบริโภคน้​้าตาลคาดว่าจะเติบโตที่อัตราร้อยละ 1.7 1 จะก่อให้เกิดภาวะการเกินดุล (Surplus) ซึ่งประมาณ 2 ล้านตัน ซึ่งอาจจะท้าให้ราคาน้​้าตาลโลกทรงตัวและ ปรับตัวลดลงบ้างในปี 2561 และจะอยู่ระหว่างช่วงระหว่าง 15 – 18 เซนต์ต่อปอนด์ ส้านักงานคณะกรรมการอ้อยและน้าตาลทราย กระทรวงอุตสาหกรรม

~5~ ตารางสภาวะดุลน้​้าตาลโลก หน่วย : ล้านตัน

ที่มา : International Sugar Organization, 2017 2.2 ชานอ้อย ชานอ้อย คือ เศษเหลือของล้าต้นอ้อยมีลักษณะเป็นเส้นใยที่หีบเอาน้​้าอ้อยหรือน้​้าตาลออกจากท่อน อ้อยแล้ว เป็นวัสดุเศษเหลือทางการเกษตรจากโรงงานอุตสาหกรรมผลิตน้​้าตาล ประโยชน์ที่ได้จากชานอ้อย ได้แก่ การผลิตไฟฟ้า ชานอ้อยเป็นผลพลอยได้จากกระบวนการหีบอ้อยซึ่งมีปริมาณน้​้าตาลติดอยู่น้อยมากส่วนใหญ่จะเหลือ เป็นเส้นใยอ้อย (Fiber) กับน้​้าที่อยู่ในรูปของความชื้นและของแข็งที่ละลายน้​้าได้เล็กน้อย ปริมาณชานอ้อยที่ได้ จากการหีบอ้อยคิดเป็นร้อยละ 29 โดยประมาณของปริมาณอ้อยที่เข้าหีบ มีความชื้นร้อยละ 48-53 มีความ หนาแน่นค่อนข้างต่้าประมาณ 160 กิโลกรัมต่อลูกบาศก์เมตร มีคุณสมบัติติดไฟง่าย ประกอบด้วยธาตุหลัก คือ คาร์บอน ไฮโดรเจน ออกซิเจน และไนโตรเจน มีค่าความร้อนต่้าของเชื้อเพลิง (Low Heating Value) ที่ 7.53 MJ/kg มีคุณสมบัติที่เหมาะสมสามารถน้าไปใช้เป็นเชื้อเพลิงของเตาหม้อน้​้า (Boiler) ใช้ผลิตไอน้​้าที่ความดัน น้​้าอยู่ระหว่าง 30 Bar ต่ออุณหภูมิเฉลี่ย 380 oC และที่ความดันน้​้าอยู่ระหว่าง 80 Bar ต่ออุณหภูมิเฉลี่ย 520 oC ส้าหรับเป็นแหล่งพลังงานความร้อนในกระบวนการผลิตน้​้าตาล โดยไอน้​้าที่ผลิตได้จะถูก น้าไปใช้ใน กระบวนการผลิตน้​้าตาลโดยผ่านเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน และนอกจากนี้ไอน้​้าที่ผลิตได้สามารถน้าไปผลิต กระแสไฟฟ้าใช้ในโรงงานด้วยการน้าไปขับกังหันไอน้​้า (Turbine) เพื่อผลิตไฟฟ้าด้วยเครื่องก้าเนิดไฟฟ้า ใน บางโรงงานสามารถผลิ ต กระแสไฟฟ้ า ได้ เ หลื อ ใช้ แ ละสามารถจ้ า หน่ า ยให้ กั บ การไฟฟ้ า มี ข้ อ มู ล ระบุ ว่ า ในกระบวนการผลิตน้​้าตาล อ้อยสดจ้านวน 1 ตัน เมื่อผ่านกระบวนการแปรรูปต่าง ๆ จะใช้พลังงานทั้งสิ้น โดยประมาณ 25-30 กิโลวัตต์ต่อชั่วโมง ใช้ไอน้​้า 0.4 ตัน เพื่อให้ได้น้าตาลที่เหลือจะเป็นชานอ้อยประมาณ 290 กิโลกรัม ทีม่ ีค่าเทียบเท่ากับพลังงานไฟฟ้าได้ถึง 100 กิโลวัตต์ต่อชั่วโมง (นิตยากานต์, ม.ป.ป.) บรรจุภัณฑ์อาหาร บรรจุภัณฑ์อาหารที่ท้าจากเยื่อกระดาษชานอ้อยเป็นบรรจุภัณฑ์ที่เป็นมิตรกับผู้ใช้และสิ่งแวดล้อม ซึ่ง เป็นผลผลิตจากเทคโนโลยีชีวภาพที่น้าวัสดุเหลือใช้อย่างชานอ้อยที่เหลื อจากอุตสาหกรรมผลิตน้​้าตาลมาใช้ เนื่องจากประเทศไทยเป็นผู้ผลิตน้​้า ตาลจึงท้าให้มีชานอ้อยที่เหลือจากการผลิตเป็นจ้า นวนมาก จึง สามารถ น้ามาผลิตเป็นบรรจุภัณฑ์ส้าหรับใส่อาหารทดแทนการใช้กล่องโฟมที่สร้างปัญหากับสิ่งแวดล้อมและมนุษย์ ได้ ส้านักงานคณะกรรมการอ้อยและน้าตาลทราย กระทรวงอุตสาหกรรม

~6~ โดยกระบวนการผลิตเริ่มจากการน้าเยื่อกระดาษชานอ้อยไปผสมตีผ่านกระบวนการป้องกันน้​้ารั่วซึม และขึ้นรูป เป็นบรรจุภัณฑ์ต่างๆ เช่น จาน ชาม ถาด ถ้วยน้​้า และกล่องพร้อมฝาปิด เป็นต้น โดยเมื่อน้าบรรจุภัณฑ์จาก ชานอ้อยมาเปรียบเทียบกับกล่องโฟมจะเห็นว่าบรรจุภัณฑ์ ชานอ้อยจะมีสีหม่นไม่ขาวสะอาดเหมือนกล่องโฟม เนื่องจากในกระบวนการผลิตจะไม่ใช้คลอรีนฟอกสีท้า ให้ สีที่ได้ไม่ขาวสะอาดแต่ จ ะมีการฆ่าเชื้อก่อนถึงมือ ผู้บริโภคที่อุณหภูมิ 160 oC โดยในกระบวนการผลิตจะไม่เหลือของเสียจากการผลิตและสามารถน้า กลับเข้าสู่ กระบวนการผลิตใหม่ได้ทั้งหมดและยังใช้เวลาในการย่อยสลายได้เองในธรรมชาติภายใน 30-45 วัน (ภาพที่ 3) ในขณะที่โฟมไม่สามารถย่อยสลายได้เองและต้องสิ้นเปลืองพลังงานและสร้ างของเสียจากกระบวนการผลิต และก้าจัด โดยบรรจุภัณฑ์ชานอ้อยผลิตจากธรรมชาติ 100% สามารถทนความเย็นและความร้อนสูงได้ตั้งแต่ -40 ถึง 220 oC จึงสามารถใช้กับการแช่แข็งหรือใช้เป็นภาชนะในเตาไมโครเวฟหรือเตาอบได้โดยไม่ก่อสาร คลอโรฟลูออโรคาร์บอน (CFC) ซึ่งเป็นสารก่อมะเร็งเมื่อถูกความร้อนซึ่งต่างจากโฟมทั่วไปที่ผลิตภัณฑ์จากปิ โตรเคมีที่ต้องอาศัยการน้าเข้าวัตถุดิบจากต่างประเทศ ถึงแม้ว่าบรรจุภัณฑ์ชานอ้อยจะเป็นมิตรกับมนุษย์และ สิ่งแวดล้อมแต่ก็ยังไม่ค่อยเป็นที่นิยมในบ้านเรา ขณะทีป่ ระเทศในแถบยุโรป อเมริกา หรือญี่ปุ่นกลายเป็นบรรจุ ภัณฑ์ที่ได้รับความนิยมมากกว่าโฟมเนื่องจากปลอดภัยต่อผู้บริโภคแต่มีราคาที่สูงกว่าโฟมประมาณ 2 เท่า ส้าหรับประเทศไทยยังไม่มีการสนับสนุนที่ชัดเจน หากมีการสนับสนุนให้ใช้บรรจุภัณฑ์ชานอ้อยมากขึ้นอาจท้า ให้ราคาของบรรจุภัณฑ์ถูกลงได้ (สถาบันไทยพัฒน์, 2554)

ภาพที่ 3 กระบวนการผลิตเพื่อน้ากลับมาใช้ใหม่ของบรรจุภัณฑ์ชานอ้อย

ส้านักงานคณะกรรมการอ้อยและน้าตาลทราย กระทรวงอุตสาหกรรม

~7~ ปาร์ติเคิลบอร์ด การผลิตปาร์ติเคิลบอร์ดส่วนใหญ่มักเป็นผลิตภัณฑ์เพื่อใช้งานภายในอาคารมากกว่าใช้งานภายนอก อาคาร โดยเฉพาะการใช้งานในอุตสาหกรรมเฟอร์นิเจอร์และงานตกแต่งภายใน ซึ่งเป็นทางเลือ กที่เหมาะ ส้าหรับผลิตภัณฑ์วัสดุทดแทนไม้ หรือแผ่นชิ้นไม้อัด เพราะสามารถใช้วัตถุดิบจากไม้หรือเศษวัสดุเหลือใช้ทาง การเกษตรที่ให้ชิ้นไม้หรือเส้นใยในการผลิต เช่น ชานอ้อยโดยผสมกับสารยึดติด สารเคลือ บผิวกันซึม และ สารเติมแต่งอื่นๆ ผ่านกระบวนการอัดร้อนและทดสอบคุณสมบัติทางกายภาพและสมบัติทางกล เพื่อให้ตรง ตามมาตรฐานอุตสาหกรรมเชิงพาณิชย์ที่ก้าหนดไว้ ซิลิกา ซิลิกาเป็นผลึกของแข็งสีขาวที่ไม่ละลายน้​้า เกิดจากสารประกอบทางเคมีระหว่างธาตุซิลิกอนกับธาตุ ออกซิเจนมีสูตรทางเคมี คือ SiO2 มีทั้งเกิดขึ้นเองตามธรรมชาติและจากการสังเคราะห์ โดยซิลิกาที่เกิดเองตาม ธรรมชาติจากสิ่งมีชีวิต เช่น ซิลิกาที่มีในสาหร่ายเปลือกแข็งหรือไดอะตอม มีขนาดอนุภาคเล็ก และมีพื้นที่ผิว จ้ า เพาะมากกว่ า ถู ก น้ า มาใช้ เ ป็ น สารดู ด ความชื้ น สารดู ด ซั บ สารเพิ่ ม ความแข็ ง แรง สารเติ ม แต่ ง และ องค์ประกอบของตัวเร่งปฏิกิริยา จากการศึกษาองค์ประกอบทางเคมีของขี้เถ้าชานอ้อยพบว่ามีปริมาณซิลิกาสูง มากกว่า 90% เหมาะแก่การน้ามาใช้เป็นแหล่งซิลิกาในการสังเคราะห์วัสดุที่มีซิลิกาเป็นองค์ประกอบ เช่น ซิลิกาเจล ซีโอไลต์ และซิลิกอนคาร์ไบด์ เป็นต้น สามารถน้าไปใช้ประโยชน์ได้แตกต่างกันไปตามแต่คุณสมบัต ิ ซึ่งปัจจุบันซิลิ กามีบทบาทส้าคัญทั้งในอุตสาหกรรมและการศึกษาวิจัย รวมถึงมีการน้าไปใช้ในอุตสาหกรรม หลายแขนง เช่น อุตสาหกรรมยาง สามารถใช้เป็นสารเสริมแรงเพราะการเติมสารตัวเติมลงไปในยางจะช่วย ปรั บ ปรุ งสมบั ติเชิง กลต่างๆ ของยางให้ ดีขึ้น โดยเฉพาะค่าความแข็ง โมดูลั ส ความทนทานต่อแรงดึ ง ความทนทานต่อการฉีกขาด และความต้านทานต่อการขัดถู เป็นต้น อุตสาหกรรมซีเมนต์ ใช้ประโยชน์จากซิลิกาที่มีขนาดอนุภาคระดับนาโนเมตร เพื่อใช้เป็น ส่วนผสมเพิ่มเติมท้าให้ได้คอนกรีตคุณภาพสูงหรือคอนกรีตที่ยังไม่แข็งตัวมีความสามารถในการไหลเทดีขึ้น อุตสาหกรรมยา เป็นสารช่วยเพิ่มแรงตึงผิวและช่วยในการกระจายตัวของยาชนิดที่เป็น ของเหลว อุตสาหกรรมอาหาร สามารถใช้เป็นตัวดูดจับความชื้นเพื่อการถนอมอาหารและใช้ในการ กรองน้​้าดื่ม อุตสาหกรรมสี สามารถใช้เป็นตัวควบคุมการไหลของสี อุตสาหกรรมเครื่องส้าอาง สามารถใช้เป็นตัวช่วยดูดซับน้​้า การน้าชานอ้อยมาใช้เป็นแหล่งซิลิกาในการสังเคราะห์วัสดุที่มีซิลิกาเป็นองค์ประกอบจะช่วย เพิ่มมูลค่าจากชีวมวลที่ได้จากการเกษตรและยังสามารถใช้ให้เกิดประโยชน์ในเชิงอุตสาหกรรมได้ (พัชรินทร์, 2553)

ส้านักงานคณะกรรมการอ้อยและน้าตาลทราย กระทรวงอุตสาหกรรม

~8~ ถ่านชีวภาพ (Biochar) ถ่านชีวภาพสามารถผลิตได้โดยใช้เคมีเชิงความร้อนจากวัตถุดิบประเภทอินทรีย์ ซึ่งชานอ้อยเป็นอีก หนึ่งวัตถุดิบที่ดีเนื่องจากมีองค์ประกอบของคาร์บอนสูง โดยในระหว่างที่มีการย่อยสลายอินทรียวัตถุภายใต้ สภาวะที่มีออกซิเจนจ้ ากัดและที่ความร้อ นสู ง (300-700 oC) จะเกิดการแยกสลายและระเหยออก ท้าให้ ผลิตภัณฑ์ที่มีปริมาณคาร์บอนสูงเกิดรูพรุน โดยทั่วไปสามารถน้ามาใช้เพิ่มความสมบูรณ์ให้กับดิน ซึ่งแตกต่าง จากถ่านทั่วไปซึ่งเดิมผลิตจากถ่านหินและใช้เป็นเชื้อเพลิง โดยถ่านชีวภาพได้ถูกน้ามาใช้ตั้งแต่ปี ค.ศ. 1998 สามารถน้ามาเปลี่ยนเป็นถ่านกัมมันต์ (Activated carbon) โดยการปรับเปลี่ยนคุณสมบัติทางกายภาพหรือ ทางเคมีเพื่อสร้างให้เกิดรูพรุนและน้าไปใช้ส้าหรับงานดูดซับ ซึ่งในปัจจุบันมีการน้าไปใช้ในหลายๆ ด้าน ได้แก่ การเพิ่มความอุดมสมบูรณ์ให้แก่ดิน การใช้เป็นเชื้อเพลิง การใช้เป็นวั สดุดูดซับ และการกักเก็บคาร์บอน เป็น ต้น (Eggleston and Isabel, 2015) 2.3 กากหม้อกรอง (Filter Cake) กากหม้อกรอง คือ ส่วนที่เป็นกากปนไปกับน้​้าอ้อยหลังจากผ่านเครื่องหีบแล้วก่อนที่จะส่งน้​้าอ้อยผ่าน เข้าเครื่องต้ม เพื่อให้ได้น้าอ้อยเข้มข้นที่จะท้าเป็นน้​้าตาลทรายต่อ ไป โดยน้​้าอ้อยดังกล่าวจะต้องถูกกรองเอา เศษผงที่ติดมาออกก่อน ซึ่งกากที่ผ่านการกรองที่ค่อนข้างละเอียดนี้เรียกว่า Filter cake ซึ่งสามารถน้าไปใช้ ประโยชน์ได้หลากหลาย ได้แก่ ปุ๋ยอินทรีย์ กากหม้อกรองถูกน้ ามาใช้ท้าปุ๋ ยในหลายประเทศทั่วโลก เช่น บราซิล อินเดีย ออสเตรเลีย คิวบา ปากีสถาน ไต้หวัน แอฟริกาใต้ และอาร์เจนตินา โดยปุ๋ยดังกล่าวประกอบด้วยอินทรียวัตถุและแร่ธาตุที่มีความ จ้าเป็นต่อพืช ประกอบด้วยอินทรียวัตถุ 29.6% ไนโตรเจน 1.4% ฟอสฟอรัส 1.2% โพแทสเซียม 0.2% แคลเซียม 2.7% แมกนีเซียม 1.1% ซัลเฟอร์ 0.2% พีเอช 8.2 และสัดส่วนของคาร์บอนต่อไนโตรเจนเท่ากับ 12 ซึ่งเป็นลักษณะเฉพาะที่เหมาะสมทางการเกษตรสามารถน้ามาใช้ทดแทนแร่ธาตุที่พืชต้องการในบางส่วนได้ และยังพบว่ามีการน้ามาปรับใช้กับแปลงเพาะปลูกอ้อย ซึ่งในประเทศบราซิลมีการน้ากากหม้อกรองมาปรับใช้ ด้วยวิธีต่างๆ เช่น ใส่ผสมลงดิน 80-100 ตันต่อเฮกตาร์, ใช้ผสมรองก้นหลุม 15-30 ตันต่อเฮกตาร์ และใส่ ระหว่างร่องปลูก 40-50 ตันต่อเฮกตาร์ ผลของการเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติทางเคมีเมื่อใส่กากหม้อกรองลงดิน คือ เพิ่มปริมาณไนโตรเจน ฟอสฟอรัส และแคลเซียม, เพิ่มความสามารถในการแลกเปลี่ยนประจุบวก, ลด ความเข้มข้นของปริมาณอะลูมินัมที่แลกเปลี่ยนได้ (Al3+) และลดความเป็นพิษต่อพืช เป็นประโยชน์ต่อลักษณะ ทางกายภาพและชีวภาพของดิน (Prado et al., 2013) รายงานจากประเทศอี ยิบแสดงให้เห็นว่าการใช้กากหม้อกรองที่ผสมกับหินฟอสเฟตในแปลงปลูกหัว หอมอินทรีย์พบว่าช่วยในการปรับปรุงธาตุอาหารของพืช ช่ วยเรื่องการเจริญเติบโตและผลผลิตของพืช อีกทั้ง ยังมีผลช่วยเพิ่มคุณภาพของสินค้าส่งออกอีกด้วย (Abo-Baker Basha, 2011) เช่นเดียวกับประเทศคิวบามี การศึกษาถึงผลิตภาพการผลิตอ้อยที่ได้รับอินทรียวัตถุและแร่ธาตุจากกากหม้อกรอง พบว่ามีผลในการปรับปรุง โครงสร้างของดินด้วยปุ๋ยอินทรีย์มากกว่าการใช้ปุ๋ยเคมี โดยมีการใช้กากหม้อกรอง 15 ตันต่อเฮกตาร์ ส้านักงานคณะกรรมการอ้อยและน้าตาลทราย กระทรวงอุตสาหกรรม

~9~ ร่วมกับซีโอไลต์ 2 ตันต่อเฮกตาร์ ปุ๋ยฟอสเฟต 4 ตันต่อเฮกตาร์ และหินแคลคาเรียส 2 ตันต่อเฮกตาร์ ซึ่งส่งผล ดี ต่ อ คุ ณ สมบั ติ ข องดิ น ที่ ใ ช้ ใ นการเพาะปลู ก และผลิ ต ผลทางอุ ต สาหกรรมมากว่ า 3 ปี ส่ ว นในป ระเทศ สวาซิแลนด์กากหม้อกรองถือเป็นปัญหาของเมืองและไม่มีการน้ามาใช้ประโยชน์กันอย่างแพร่หลาย แต่มีบาง รายงานที่พบว่าน้ามาใช้ในแปลงปลูกมันส้าปะหลังและมันเทศ โดยการเติมกากหม้อกรอง 60 ตันต่อเฮกตาร์ ช่วยให้ผลผลิตมันส้าปะหลังเพิ่มขึ้นกว่า 50% (Ossom, 2007) ไขอ้อย กากหม้อกรองประกอบด้วยกากใย 15-30% โปรตีน 15-30% น้​้าตาลกลูโคส 5-15% แร่ธาตุ และไขอ้อย 5-15% โดยในไขอ้อยมีสารโพลีโคซานอล (Policosanol) และไฟโตสเตอรอล (Phytosterols) ซึ่งมีคุณสมบัติในการลดความดันโลหิต ลดไขมันแอลดีแอล ลดไตรกลีเซอไรด์ ลดปริมาณคลอเรสเตอรอล ในกระแสเลือด และช่วยป้องกันการเกิดโรคหัวใจ ซึ่งเหมาะต่อการน้าไปพัฒนาต่อยอดเพื่อผลิตเป็นอาหาร เสริมไว้ใช้เองในประเทศ เนื่องจากสารโพลีโคซานอลในต่างประเทศมีราคาขายสูงถึงกิโลกรัมละ 20,000 บาท โดยไขอ้อยที่สกัดได้สามารถน้าไปใช้ประโยชน์ได้หลากหลาย เช่น ด้ านอาหารในการเคลือบหมากฝรั่งหรือลูก อมซึ่งเป็น ตัว ช่ว ยในเรื่ องของความเงางาม การยืดอายุอาหาร และเป็นสารเพิ่มความหนืดในผลิ ตภัณฑ์ที่ เกี่ยวข้องกับความงามซึ่งน้ามาใช้ในการผลิตลิปสติก โลชั่น ครีมทามือ ครีมบ้ารุงเล็บ ครีมบ้ารุงผมทดแทนการ ใช้ไขมันอื่น เช่น ไขคาร์โนบา ไขผึ้ง หรือไขมันวัว เป็นต้น และยังสามารถใช้เป็นวัสดุห่อหุ้มสารส้าคัญในการ ออกฤทธิ์ของเครื่องส้าอางค์ เช่น การปลดปล่อยวิตามินในครีมบ้ารุงผิว สารแอนติ-ออกซิแดนต์ (Antioxidant) สามารถน้าไปต่อยอดใช้จริงในอุตสาหกรรมเพื่อขยายโอกาสในการเพิ่มมูลค่าและขับเคลื่อนเศรษฐกิจให้ กับ อุตสาหกรรมอ้อยและน้​้าตาลในประเทศไทยต่อไป (ไววิทย์, 2557) 2.4 กากนาตาล (Molasses) การน้​้าตาลเป็นของเหลวที่มีลักษณะหนืดข้น สีด้าอมน้​้าตาล ซึ่งเป็นผลผลิตอย่างหนึ่งในกระบวนการ ผลิตน้​้าตาลทรายโดยมีอ้อยเป็นวัตถุดิบ กากน้​้าตาลนี้จะแยกออกจากกระบวนการผลิตน้​้าตาลทรายในขั้นตอน สุดท้าย ด้วยการแยกออกจากเกล็ดน้​้าตาลโดยวิธีการปั่น (Centrifuge) ซึ่งไม่สามารถตกผลึกเป็นเกล็ดน้​้าตาล ได้ด้วยวิธีทั่วไป และไม่น้ากลับมาใช้ผลิตน้​้าตาลทรายอีก ประโยชน์ของกากนาตาล 1. เป็นวัตถุดิบส้าคัญในการผลิตเอทานอล เพื่อใช้เป็นส่วนผสมของน้​้ามันเบนซิน 91 หรื อ 95 หรือที่ เรียกว่า แก๊สโซฮอล์ ทั้งนี้ กากน้​้าตาลปริมาณ 1 ตัน จะผลิตเอทานอลได้ประมาณ 250 ลิตร 2. เป็นวัตถุดิบในอุตสาหกรรมหลายประเภท ได้แก่ – อุตสาหกรรมผลิตแอลกอฮอล์และสุรา – อุตสาหกรรมผลิตกรดมะนาว กรดน้​้าส้ม และกรดแลคติก

ส้านักงานคณะกรรมการอ้อยและน้าตาลทราย กระทรวงอุตสาหกรรม

~ 10 ~ – อุตสาหกรรมผลิตผงชูรส ซอส และซีอิ๊ว – อุตสาหกรรมผลิตยีสต์และขนมปัง – อุตสาหกรรมผลิตอาหารสัตว์ 3. เป็นส่วนผสมของหญ้าหมักหรือใช้ผสมในอาหารข้น เพื่อเพิ่มแหล่งคาร์โบไฮเดรต และเป็นส่ว น ส้าคัญที่ช่วยกระตุ้นการหมักให้เกิดรวดเร็วมากขึ้น เพราะช่วยเพิ่มปริมาณแบคทีเรียผลิตกรด นอกจากนั้นยัง ช่วยปรับปรุงรสของอาหารหยาบและส่งเสริมการเติบโตของแบคทีเรียในกระเพาะ 4. เป็นส่วนผสมของปุ๋ยหมักหรือสารปรับปรุงดิน เนื่องจากในกากน้​้าตาลมีธาตุอาหารที่ครบถ้วน 5. เป็นส่วนผสมของน้​้า หมักชีวภาพเป็นแหล่งอาหารส้าคัญ เพื่อให้จุลินทรีย์ผลิตกรดเติบโตและช่วย ปรับปรุงคุณสมบัติทางธาตุอาหาร 3. ผลิตภัณฑ์แปรรูปจากอ้อยในอุตสาหกรรมต่อเนื่อง อ้อยนอกจากการน้าไปใช้ประโยชน์ข้างต้นแล้วยังมีการน้าน้​้าตาลทราย น้​้าเชื่อม และ กากน้​้ าตาลไปใช้เป็นวัตถุดิบ ในอุตสาหกรรมต่อเนื่องต่างๆ เช่น เอทานอล อาหาร เครื่องดื่ม กรดอินทรีย์ กรดอะมิโน ยาปฏิชีวนะ พอลิเมอร์ สารให้ความหวาน ยีสต์ เอนไซม์ และวิตามิน เป็นต้น 3.1 ไบโอแอลกอฮอล์ (Bio-alcohol) ชีวมวล (Biomass) จัดเป็นทรัพยากรทางเลือกประเภทหนึ่งที่ก้าลังได้รับความสนใจ ดังจะ เห็นได้จากตัวอย่าง เช่น ประเทศอเมริกา โดย Department of Energy (DOE) ได้ต้งั เป้าไว้ว่าภายในปี ค.ศ. 2025 จะมีการใช้เชื้อเพลิงชีวภาพแทนเชื้อเพลิงปิโตรเลียมในภาคขนส่งในปริมาณ 25% และมีการใช้ สารเคมีที่มาจากชีวมวลทดแทนการใช้สารอินทรีย์ที่มาจากปิโตรเคมีในปริมาณ 20% เอทานอล เอทานอล (Ethanol) หรือเอทิลแอลกอฮอล์ (Ethyl Alcohol) ถูกแปรรูปจากพืชจ้าพวกแป้ง และน้​้าตาล รวมทั้งเซลลูโลสและเฮมิเซลลูโลสโดยผ่านกระบวนการหมักให้ได้เอทานอลบริสุทธิ์ 99.5% โดย ปริมาตร เอทานอลนอกจากจะถูกน้าไปใช้เพื่อเป็นเชื้อเพลิง แล้วยังมีการน้าไปใช้ในอุตสาหกรรมบางประเภท เช่น อุตสาหกรรมอาหารและเครื่องดื่ม อุตสาหกรรมยา เป็นต้น วัตถุ ดิบที่น้ามาผลิตเอทานอลส่วนใหญ่ได้จาก พืชผลทางการเกษตร ได้แก่ อ้อย ข้าว ข้าวฟ่าง ข้าวโพด และมันส้าปะหลัง คณะกรรมการประเมินตลาดการบริโภคและสถิติ (The Market Evaluation, Consumption and Statistics Committee: MECAS) ได้พูดถึงเอทนานอลจากอ้อยและความปลอดภัยทางชีวภาพในการประชุม ขององค์การน้​้าตาลระหว่างประเทศ (International Sugar Organization: ISO) ซึ่งไม่พบประเด็นที่เชื่อมโยง ระหว่างเอทานอลที่ผลิตจากอ้อยและราคาน้​้าตาล และไม่เกี่ยวข้องกับราคาอาหารที่ปรับเพิ่มขึ้น โดยวัตถุดิบที่ น้ามาใช้ในการผลิตเอทานอลของโลกกว่า 40% มาจากอ้อย ในทางตรงข้ามอ้อยถือว่าเป็นวัตถุดิบที่มีราคาถูก ในการน้ามาผลิตเป็นเชื้อเพลิงเอทานอล โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อเปรียบเทียบกับข้าวโพดหรือข้าวสาลี ส้าหรับ การผลิตเอทานอลจากอ้อยในประเทศบราซิลพบว่ามีการปลูกอ้อยแทนพืชอื่นๆ เพิ่มมากขึ้น ส้านักงานคณะกรรมการอ้อยและน้าตาลทราย กระทรวงอุตสาหกรรม

~ 11 ~ ในปี ค.ศ. 2018 คาดการณ์ว่าปริมาณการผลิตเอทานอลโลกจะเพิ่มมากขึ้นจาก 99.7 พันล้านลิตร เป็น 102.5 พันล้านลิตร โดย 1.3 พันล้านลิตรมาจากการผลิตที่มากขึ้นของประเทศบราซิลจากปัญหาทางด้าน ราคาน้​้าตาลอาจกระตุ้นให้โรงงานในประเทศบราซิลหันมาผลิตเอทานอลเพิ่มมากขึ้น ส้าหรับสถานการณ์เอทา นอลของประเทศไทยคาดว่ าจะเริ่มเติบโตในปี ค.ศ. 2018 โดยเพิ่มขึ้นจาก 1.3 พันล้านลิตรเป็น 1.5 พันล้าน ลิตร ถึงแม้ว่าจะมีการผลิตน้​้าตาลและกากน้​้าตาลเพิ่มมากขึ้นในช่วงปี ค.ศ. 2017/2018 โดยเอทานอลจะผลิต จากการใช้กากน้​้าตาลเป็นวัตถุดิบซึ่งเหมาะกับประเทศที่เติบโตช้า เพื่อการผลิตแก๊สโซฮอล์ (E10, E20 และ E85) ปัจจุบันมีโรงงานผลิตเอทานอลในประเทศไทยประมาณ 21 โรงงานและมีก้าลังการผลิต 1.5 พันล้านลิตร ต่อปี ปัจจุบันการผลิตเอทานอลของไทยจะใช้กากน้​้าตาล น้​้าอ้อย และมันส้า ปะหลังเป็นวัตถุดิบในสัดส่วน 66: 5: 29 โดยการผลิตเอทานอลจากกากน้​้าตาล ผู้ผลิตมักเป็นรายใหญ่ที่ต่อยอดธุรกิจจากโรงงานน้​้าตาลจึงไม่ ค่อยมีปัญหาด้านวัตถุดิบ ส่วนการผลิตเอทานอลจากมันส้าปะหลังมักเกิดปัญหาการขาดแคลนวัตถุดิบจากการ แย่งชิงมันส้าปะหลังกับอุตสาหกรรมอื่น รวมถึงความไม่แน่นอนทางด้านต้นทุนวัตถุดิบเนื่องจากการแทรกแซง ราคาจากทางการเพือ่ ช่วยเหลือเกษตรกรในบางช่วงเวลาจึงอาจเป็นความเสี่ยงต่อผู้ผลิต โครงสร้างต้นทุนการผลิตเอทานอลในประเทศจาแนกตามประเภทวัตถุดิบที่ใช้ได้ดังนี 1. การผลิตเอทานอลจากวัตถุดิบกากน้​้า ตาลต้นทุนการผลิตส่วนใหญ่จะเป็นค่าวัตถุดิบคิ ดเป็น สัดส่วนประมาณ 60-70% ของต้นทุนการผลิตรวมที่เหลือเป็นต้นทุนด้าเนินการ 25-35% และต้นทุนคงที่ 5% 2. การผลิตเอทานอลจากมันส้าปะหลัง ต้นทุนวัตถุดิบคิดเป็นสัดส่วนประมาณ 55-60% ของ ต้นทุนการผลิตรวม ต้นทุนด้า เนินการ 35-40% และต้นทุนคงที่ 5% การที่ต้นทุนด้าเนินการในการผลิต เอทานอลจากมันส้าปะหลังสูงกว่าการผลิตเอทานอลจากกากน้​้าตาล เนื่องจากกระบวนการผลิตมีขั้นตอนการ เปลี่ยนแป้งเป็นน้​้าตาล ธุรกิจพลังงานชีวมวลมีแนวโน้มเติบโตได้ดี เนื่องจากได้รับปัจจัยสนับสนุนจากภาครัฐประกอบ กับการที่ประเทศไทยเป็นประเทศเกษตรกรรม จึงมีผลผลิตเหลือใช้ทางการเกษตรจ้านวนมากที่สามารถถูก น้ามาใช้เป็นวัตถุดิบในการผลิตพลังงานชีวมวลได้ เช่น แกลบและชานอ้อย เป็นต้น (ศูนย์วิจัยเศรษฐกิจ ธุรกิจ และเศรษฐกิจฐานราก, 2559) N-butanol N-butanol หรือบิวทิลแอลกอฮอล์ เป็นแอลกอฮอล์หลักที่มีโครงสร้าง 4 คาร์บอนและสูตรทางเคมี C4H9OH ไม่มีสี ไวไฟ และมีความสามารถในการละลายในน้​้าได้ เกิดขึ้นเองตามธรรมชาติเป็นผลิตภัณฑ์ที่ได้ จากการหมักน้​้าตาลและคาร์โบไฮเดรตเช่นเดียวกับการผลิตเอทานอล ใช้วัตถุดิบพวกผลผลิตทางการเกษตร เช่น ข้าวโพด ข้าวฟ่าง และน้​้าตาล ปัจจุบันมีการวิจัยเพื่อใช้เซลลูโลส (Cellulose-based-crops) มาเป็น วัตถุดิบในการผลิต เช่น ฟางข้าวโพดและหญ้าจ้าพวก Switchgrass นอกจากนี้ในประเทศสหรัฐอเมริกายังใช้ ในเนยครีม ผลไม้ เหล้ารัม วิสกี้ ไอศกรีม และขนมมาเป็นวัตถุดิบอีกด้วย ส้านักงานคณะกรรมการอ้อยและน้าตาลทราย กระทรวงอุตสาหกรรม

~ 12 ~ N-butanol ถูกน้ามาใช้เป็นตัวกลางในการผลิต Butyl acrylate, Butyl acetate, Dibutyl phthalate, Dibutyl sebacate และ Ester butyl และ Esters อื่น ๆ เช่น Etylen glycol monobutyl ether และ Triethylene glycol monobutyl ether, และ Acetate butyl ether ส่วนการใช้งานใน อุตสาหกรรมอื่น ๆ ได้แก่ การผลิตยา, เม็ดโพลีเมอร์, พลาสติก pyroxylin, สารเคมีก้าจัดวัชพืช และ Butyl xanthate นอกจากนี้ยังใช้เป็นสารเจือจางหรือท้าปฏิกิริยาในการผลิต Urea formaldehyde resin (สารที่ น้ามาท้าพลาสติก) และ Melamine formaldehyde resin (สารที่น้ามาท้าพลาสติกชนิดแข็งที่ทนความร้อน) รวมถึงใช้เป็นส่วนผสมในน้​้าหอมและเป็นตัวท้าละลายส้าหรับการสกัดน้​้ามันหอมระเหย ใช้เป็นตัวสกัดใน อุตสาหกรรมการผลิตยาปฏิชีวนะฮอร์โมนและวิตามิน ตัวท้าละลายส้าหรับ ผสมกับสี กาว สีย้อม สารเคลือบ ผิวเรซิน อัลคาลอยด์ และการบูร รวมถึงใช้ในอุตสาหกรรมสิ่งทอ และยังมีการน้ามาใช้ทดแทนน้​้ามันดีเซลและ น้​้ามันเบนซินอีกด้วย Isobutanol Isobutanol เป็ น สารประกอบอิ น ทรี ย์ ที่ ไ ม่ ไ วไฟและไม่ มี ก ลิ่ น ใช้ กั น อย่ า งแพร่ ห ลายใน ภาคอุตสาหกรรม มีคุณสมบัติให้พลังงานสูง ความดันไอต่้า มีความเข้ากันได้กับเครื่องยนต์และกับโครงสร้าง พื้นฐานด้านปิโตรเคมีจึงจัดว่าเป็น ส่วนผสมของน้​้ามันเบนซินที่น่าสนใจ ตลอดจนน้าไปใชเปนตัวท้าละลายใน การผลิตสีและน้​้ามันเคลือบเงา, เป็นสารตั้งต้นในการสังเคราะห์สารอินทรีย์, น้​้ายาท้าความสะอาด, ของไหลใน ระบบไฮโดรลิก, ใชในการผลิต Isobutyl esters, สารเติมแตงในพลาสติก, หัวกลิ่น และน้​้าหอม ซึ่งในประเทศ ไทยส่วนใหญ่ผลิตจากวัตถุดิบทางการเกษตร เช่น อ้อยและมันส้าปะหลัง 1,4-Butanediol (BDO) 1,4-Butanediol (BDO) เป็นของเหลว ไม่มีน้ามัน หนืด ไม่มีสี สามารถละลายได้ในเมทานอลและเอ ทานอล และละลายได้เล็กน้อยในอีเทอร์ รสขมและสามารถดูดซึมความชื้นได้ เป็นวัตถุดิบส้าคัญของสารเคมี อินทรีย์และเป็นวัสดุพื้นฐานในการผลิต Polyethylene terephthalate (PET) และพลาสติกเส้นใย PET รวมถึงเป็นวัตถุดิบหลักในการผลิต Tetrahydrofuran (THF) ซึ่งเป็นตัวท้าละลายอินทรีย์ที่ส้าคัญ โดย THF polymer PTMEG เป็นวัสดุพื้นฐานของเส้นใยโพลียูรีเทนความยืดหยุ่นสูงใช้เป็น วัสดุหลักในการผลิตรองเท้า และชุดว่ายน้​้าที่ต้องการความยืดหยุ่นสูง โดยวัตถุดิบที่ได้มาจากชีวมวล หรือจากปิโตรเคมี ในกรณีที่มาจาก ชีวมวล เช่น ผลผลิตจากการเกษตรที่ให้แป้ง อย่างข้าว อ้อย มันส้าปะหลัง ข้าวโพด และปาล์มน้​้ามัน โดยจะ ผ่านกระบวนการเทคโนโลยีชีวภาพเปลี่ยนแป้งเป็นน้​้าตาล และเปลี่ยนน้​้าตาลให้เป็นโมโนเมอร์ Sorbitol ซอร์บิทอล (Sorbitol) เป็นน้​้าตาลแอลกอฮอล์ชนิดหนึ่งที่มีความหวานเทียบเท่ากับ 60% ของน้​้าตาล สามารถให้พลังงานกับร่างกายในขนาด 2.6 กิโลแคลอรี่ ต่อกรัม ในขณะที่น้าตาลให้พลังงานใน ขนาดประมาณ 4 กิโลแคลอรี่ ต่อกรัม ร่างกายของมนุษย์จะเผาผลาญซอร์บิทอลได้อย่างช้าๆ วัตถุดิบที่ ถูก น้ามาใช้เพื่อการผลิตซอร์บิทอล คือ ผลิตผลทางการเกษตรที่มีแป้ง (Starch) เป็นส่วนประกอบ เช่น ส้านักงานคณะกรรมการอ้อยและน้าตาลทราย กระทรวงอุตสาหกรรม

~ 13 ~ มันส้าปะหลัง อ้อย มันฝรั่ง ข้าวโพด ข้าว และข้าวสาลี โดยกระบวนการผลิตซอร์บิทอลเริ่มต้นจากการย่อย โมเลกุลของแป้งให้เป็นโมเลกุลของน้​้าตาลกลูโคสได้สารตั้งต้น คือ น้​้าเชื่อมกลูโคส (Glucose syrup) แล้วจึง ท้าปฏิกิริยาการเติมไฮโดรเจนให้กับโมเลกุลของน้​้าตาลกลูโคสโดยมีนิกเกิลเป็นตัวเร่งปฏิกิริยา ส่วนใหญ่จะใช้ ในอุตสาหกรรมอาหารและยา ดังนี้ - ใช้เป็นสารแทนน้​้าตาลในผลิตภัณฑ์อาหารส้าหรับผู้ที่ต้องการควบคุมน้​้าหนัก อาหารให้ พลังงานต่้า หรือไม่มีน้าตาล และใช้ในอาหารส้าหรับผู้ป่วยโรคเบาหวาน ในผลิตภัณฑ์อาหารต่างๆ เช่น เบเกอรี่ แยม หมากฝรั่ง ลูกกวาด ลูกอม และผสมเครื่องดื่ม - รักษาความชุ่มชื้น (humectant) ในผลิตภัณฑ์ - ป้องกันการตกผลึกของน้​้าตาล ในการผลิตช็อกโกแลต ลูกกวาด ลูกอม ป้องกันการเกิดผลึกน้​้าแข็ง โดยไปท้าให้จุดเยือกแข็ง (freezing point) ของอาหารลดลง น้​้าในอาหารอยู่ในรูปของเหลวที่อุณหภูมิต่้ามาก จึงไม่เกิดผลึกน้​้าแข็งที่ไปท้าลายเซลล์เนื้อเยื่อ ใช้ในอาหารแช่ เยือกแข็ง เช่น ซูริมิ และไอศกรีม 3.2 ไบโอพอลิเมอร์ (Bio-polymer) พอลิเมอร์หรือที่เรียกกันติดปากว่าพลาสติกที่ใช้กันอยู่ทั่วไปในชีวิตประจ้าวันส่วนใหญ่ได้มาจากการ สั ง เคราะห์ ท างเคมีจ ากสารตั้ง ต้ น ที่ม าจากอุ ตสาหกรรมปิ โ ตรเคมี ปริม าณการใช้ ง านพอลิ เ มอร์ ช นิ ด ต่างๆ เพิ่มปริมาณขึ้นอย่างต่อเนื่องและได้ก่อให้เกิดปัญหาสิ่งแวดล้อมตามมา โดยเฉพาะอย่างยิ่งปัญหาในการ ก้าจัดหลังการใช้งาน โดยถุงพลาสติกและกล่องโฟมที่เราใช้ใส่อาหารต้องใช้เวลาในการย่อยสลายตามธรรมชาติ กว่า 400 ปี เมื่อพิจารณาแบ่งกลุ่มพลาสติกชีวภาพตามความสามารถในการสลายตัวทางชีวภาพและวัตถุดิบที่ ใช้ในการสังเคราะห์ จึงสามารถแบ่งพลาสติกชีวภาพออกได้เป็น 3 ประเภท (ภาพที่ 4) ได้แก่ 1. พลาสติกที่เป็น Bio-based หรือ Partly bio-based plastic ซึ่งเป็น Non-biodegradable plastic คือพลาสติกที่ผลิตจากการใช้ผลผลิตจากพืชเป็นวัตถุดิบแต่ไม่สามารถสลายตัวได้ทางชีวภาพ โดย พลาสติกชีวภาพกลุ่มนี้มีสมบัติเหมือนกับพลาสติกทั่วไปที่ผลิตจากปิโตรเคมีทุกประการ เช่น พอลิเอทิลีน ชีวภาพ (Bio polyethylene; Bio-PE) พอลิเอทิลีนเทเรฟทาเลตชีวภาพ (Bio polyethylene terephthalate; Bio-PET) 2. พลาสติกที่เป็นทั้ง Bio-based และเป็น Biodegradable คือ พลาสติกที่ผลิตจากการใช้ผลผลิต จากพืชเป็นวัตถุดิบและสามารถสลายตัวได้ทางชีวภาพ ผลิตจากวัตถุดิบทางการเกษตร เช่น อ้อย ข้าวโพด หรือ มันส้าปะหลัง น้าไปผ่านกระบวนการทางเคมีเพื่อผลิตเป็นน้​้าตาล แล้วจึงน้าไปหมักโดยแบคทีเรียเพื่อผลิต เป็นมอนอเมอร์ที่เป็นวัตถุดิบส้าหรับผลิตพลาสติกชีวภาพ ซึ่งพลาสติกชีวภาพในกลุ่มนี้ สามารถสลายตัวได้ด้วย จุลินทรีย์ภายใต้อุณหภูมิและความชื้นที่เหมาะสม จนกลายเป็นก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์และน้​้า เช่น พอลิแล คติกแอซิด (Polylactic acid; PLA) พอลิไฮดรอกซีอัลคาโนเอต (Polyhydroxyalkanoate; PHA) หรือ พอลิ บิวทิลีน ซัคซิเนต (Polybutylene succinate; PBS) ส้านักงานคณะกรรมการอ้อยและน้าตาลทราย กระทรวงอุตสาหกรรม

~ 14 ~ 3. พลาสติกที่ผลิตจากฟอสซิลและเป็น Biodegradable คือ พลาสติกที่ผลิตจากปิโตรเคมีแต่สามารถ สลายตัวได้ทางชีวภาพ สามารถสลายตัวได้ด้วยจุลินทรีย์ภายใต้อุณหภูมิและความชื้นที่เหมาะสม เช่น พอลิ บิวทิลีนอะดิเปตโคเทอเรฟทาเรต (Polybutylene adipate co-terephthalate; PBAT) ทั้งนี้พลาสติกชีวภาพที่ผลิตได้จากการใช้อ้อยและผลิตภัณฑ์จากอ้อยเป็นวัตถุดิบสามารถแบ่งได้ เป็น 2 ประเภท ได้แก่ พลาสติกที่สามารถสลายตัวได้ทางชีวภาพ (Compostable plastics) และพลาสติกที่ไม่ สามารถสลายตัว ได้ด้ว ยกระบวนการทางชีว ภาพ (เป็นกลุ่ มพลาสติกที่มี สมบัติเหมื อนกับพลาสติกที่ใช้ใน ชีวิตประจ้าวัน) โดยชนิดของพลาสติกชีวภาพที่ผลิตได้จากการใช้อ้อยและผลิตภัณฑ์จากอ้อยเป็นวัตถุดิบที่ ส้าคัญและมีการด้าเนินการผลิตในเชิงพาณิชย์ มีดังนี้ กลุ่มพลาสติกที่สามารถสลายตัวได้ทางชีวภาพ 1. พอลิแลคติกแอซิด (Polylactic acid; PLA) 2. พอลิบิวทิลีนซัคซิเนต (Polybutylene succinate; PBS) 3. พอลิไฮดรอกซีอัลคาโนเอต (Polyhydroxyalkanoate; PHA) กลุ่มพลาสติกที่ไม่สามารถสลายตัวได้ทางชีวภาพ 1. พอลิเอทิลีนชีวภาพ (Bio polyethylene; Bio-PE) 2. พอลิเอทิลีนเทเรฟทาเลตชีวภาพ (Bio polyethylene terephthalate; Bio-PET) 3. พอลิไวนิลคลอไรด์ชีวภาพ (Bio polyvinyl chloride; Bio-PVC)

ภาพที่ 4 การแบ่งประเภทของพลาสติกชีวภาพ ต่อ มาเมื่ อ โลกได้ เ ข้า สู่ ก ระแสอนุ รั ก ษ์ พ ลั ง งานและสิ่ ง แวดล้ อม ได้ มีค วามพยายามในการพั ฒนา อุตสาหกรรมชีวภาพขึ้น โดยน้า วัตถุดิบทางการเกษตรมาแปรรูปให้เกิดมูลค่าเพิ่ม ลดปัญหาสิ่งแวดล้อมและ ส้านักงานคณะกรรมการอ้อยและน้าตาลทราย กระทรวงอุตสาหกรรม

~ 15 ~ สร้างความยั่งยืน น้​้าตาลทรายซึ่งมีส่วนประกอบที่ส้าคัญ คือ ซูโครส เป็นหนึ่งในแหล่งวัตถุดิบชีวมวล ทางเลือก ที่สามารถน้าไปสู่การพัฒนาอุตสาหกรรมชีวภาพในด้านต่างๆ โดยเฉพาะในส่วนของอุตสาหกรรม พลาสติก ชีวภาพ ซึ่งถือเป็นหนึ่งในกลุ่มผลิตภัณฑ์ที่มีแนวโน้มความต้องการสูงขึ้นในตลาดโลกอย่างต่อเนื่อง และรวดเร็ว ปัจจัยพืนฐานของพลาสติกชีวภาพ จากการศึกษาพบว่าปริมาณการใช้พลาสติกทั่วโลกเพิ่มขึ้นจากประมาณ 5 ล้านตัน ในปี ค.ศ 1950 เพิ่มเป็น 240 ล้านตัน คิดเป็นมูลค่าประมาณ 500 พันล้านเหรียญสหรัฐ จะเห็นได้ว่าตลาดพลาสติกมีอัตราการ เติบ โตอย่ างรวดเร็ ว เพราะมี ความทนทานและมี น้า หนั กเบา รวมทั้ง มีการน้ าวั ส ดุ เกรดต่า งๆไปใช้ ในงาน วิศวกรรมยานยนต์ พลาสติกส่วนใหญ่ที่ได้จากวัตถุดิบฟอสซิล ได้แก่ น้​้ามันดิบและก๊าชธรรมชาติ โดยพบว่าพอ ลิเมอร์ที่ได้จ ากปิโตรเลี ยมมีก ารขยายตัวอย่างน่าตกใจ เพราะมีการฝั งกลบขยะเป็นจ้านวนมากท้าให้ มีสิ่ ง ปนเปื้อนไหลลงสู่แม่น้าและมหาสมุทร ในปัจจุบันพลาสติกชีวภาพที่ไม่สามารถย่อยสลายได้ ถูกน้ามาใช้ในอุตสาหกรรมการแปรรูปมากกว่า พลาสติกชีวภาพที่สามารถย่อยสลายได้ทางชีวภาพ เนื่องจากพลาสติกชีวภาพที่ไม่ส ามารถย่อยสลายได้เป็น พลาสติกที่มีสมบัติเชิงกลที่เทียบเคียงได้กับพลาสติกจากปิโตรเลียม โดยทั่วไปจึงสามารถน้ามาใช้งานได้ในการ แปรรู ป ผลิ ต ภั ณ ฑ์ ที่ ห ลากหลายทั้ ง ในการผลิ ต บรรจุ ภั ณ ฑ์ ชิ้ น ส่ ว น ยานยนต์ ชิ้ น ส่ ว นอุ ป กรณ์ ไ ฟฟ้ า อิเล็กทรอนิกส์ และสิ่งทอ เมื่อปริมาณความต้องการเม็ ดพลาสติกชีวภาพที่ไม่สามารถย่อยสลายได้มีเพิ่มมาก ขึ้น ภาคอุตสาหกรรมเม็ดพลาสติกชีวภาพจึงสามารถด้าเนินการผลิตเม็ดพลาสติกชีวภาพได้ในระดับปริมาณที่ ก่อให้เกิดต้นทุนการผลิตต่อหน่วยที่ต่้า (Economy of Scale) ราคาของเม็ดพลาสติกชีวภาพที่ไม่สามารถย่อย สลายได้จึงอยู่ ในระดับที่ไม่แตกต่างกับราคาของเม็ดพลาสติกจากปิโ ตรเลี ยมมากนัก อย่างไรก็ดีพลาสติก ชีว ภาพที่ไม่ส ามารถย่ อยสลายได้มักไม่ได้ รับการยอมรับในด้า นการเป็นพลาสติกทางเลื อกเพื่อลดปัญหา สิ่งแวดล้อม เนื่องจากภาคประชาชนหรือหน่วยงาน ที่อยู่นอกภาคอุตสาหกรรมยังไม่มีความรู้ความเข้าใจถึง ข้อดีด้านการลดปริมาณการใช้วัตถุดิบจากปิโตรเลียม และการลดปริมาณก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์จากการใช้ พลาสติกชีวภาพจากวัสดุจ้าพวกพืชทดแทนพลาสติกจากปิโตรเลียม ในส่วนของพลาสติกชีวภาพที่สามารถย่อยสลายได้เป็นชนิดของพลาสติกชีวภาพที่สามารถตอบสนอง การน้ามาใช้เพื่อการลดปั ญหาด้านสิ่งแวดล้อม โดยเฉพาะปัญหาเรื่องการจัด การขยะได้เป็นอย่างดี จึงเป็นที่ นิยมน้ามาใช้ในการแปรรูปผลิตภัณฑ์เพื่อใช้ครั้งเดียวแล้วทิ้ง เช่น แก้วกาแฟ ถุงพลาสติก จานชามที่ใช้ในแหล่ง ท่องเที่ยว อย่างไรก็ดีด้วยสมบัติเชิงกลของพลาสติกชีวภาพที่สามารถย่อยสลายได้ เช่น การทนต่อแรงดึง การ ทนต่อแรงกระแทก การทนต่อความร้อน ซึ่งยังต่้ากว่าพลาสติกจากปิโตรเลียมอยู่ ในปัจจุบันมีการวิจัยพัฒนา เทคโนโลยีการ Compound และกระบวนการผลิต ซึ่งสามารถเพิ่มสมบัติเชิง กลให้กับพลาสติกชีวภาพที่ย่อย สลายได้ แต่ก็ก่อให้เกิดต้นทุนการผลิตที่เพิ่มสูงขึ้ นด้วย ส่งผลให้พลาสติกชีวภาพที่สามารถย่อยสลายได้ไม่ สามารถน้ามาใช้งานได้หลากหลายเท่ากับพลาสติกจากปิโตรเลียม ระดับปริมาณการผลิตเม็ดพลาสติกชีวภาพ ที่ย่อยสลายได้ในภาคอุตสาหกรรมจึงไม่มากเพียง พอที่จะก่อให้เกิด Economy of Scale ส่งผลให้ราคาเม็ด พลาสติกชีวภาพที่ย่อยสลายได้ยังอยู่ในระดับที่สูง ส้านักงานคณะกรรมการอ้อยและน้าตาลทราย กระทรวงอุตสาหกรรม

~ 16 ~ พลาสติกชีวภาพของทั่วโลกยังมีอัตราการผลิตน้อยเมื่อเทียบกับอุตสาหกรรมเทอร์โมพลาสติกซึ่งก้าลัง การผลิตประมาณ 2.0 ล้านตัน (ภาพที่ 5) หรือน้อยกว่าก้าลังการผลิตเม็ดพลาสติกที่ได้จากวัตถุดิบปิโตรเลียม แต่อย่างไรก็ตามอัตราการเติบโตของปีที่ผ่านมายังคงมีมากกว่าวัตถุดิบที่ได้จากฟอสซิล โดยปัจจัยหลายๆอย่างที่ท้าให้มีความต้องการพลาสติกชีวภาพเนื่องมาจากกฎหมายด้านสิ่งแวดล้อมที่ มีความเข้มงวดมากขึ้น รวมถึงประสิทธิภาพที่เพิ่มขึ้นจากการเริ่มพัฒนาขององค์กรและมีการเข้าถึงผู้บริโภค มากขึ้น

ภาพที่ 5 ก้าลังการผลิตทั่วโลกตามประเภทของพลาสติก จากการคาดการณ์ของสถาบันวิจัย Freedonia ในสหรัฐอเมริกาพบว่ามีความต้องการพลาสติก ชีวภาพและพลาสติกที่สามารถย่อยสลายได้ทางชีวภาพทั่วโลกจะเพิ่มขึ้น ประมาณ 20% เป็นประจ้าทุกปี โดย ในปี ค.ศ. 2017 จะเหลือเพียง 1.0 ล้านตัน และในปี ค.ศ. 2017 ส่วนใหญ่จะผลิตพลาสติกจากแป้งและ PLA การใช้พลาสติกชีวภาพและพอลิเมอร์ชีวภาพอย่าง PLA และ PHA จะมีอัตราการเติบโตที่รวดเร็ว ซึ่งทดแทน พอลิเมอร์เม็ดพลาสติกจาก PET, PE และ PP โดยสถาบัน Nova-Institute ได้คาดการณ์ว่าก้าลังการผลิต PLA ของทั่วโลกจะอยู่ที่ 180,000 ตันต่อปี และคาดว่าจะเพิ่มเป็น 800,000 ตันต่อปี ภายในปี ค.ศ. 2020 ใน ขณะเดียวกันยังคาดการณ์ว่าก้าลังการผลิต Bio-PET จะถึง 5.0 ล้านตัน ภายในปี ค.ศ. 2020 ซึ่งได้จากเอทา นอลที่ผลิตจากอ้อยเป็นหลัก โดยการลงทุนส่วนใหญ่จะเกิดขึ้นในประเทศแถบเอเชียและอเมริกาใต้เนื่องจากมี วัตถุดิบที่มากเพียงพอ ชนิดที่ส้าคัญของพลาสติกชีวภาพที่สามารถผลิตได้จากการใช้อ้อยและผลิตภัณฑ์จากอ้อยมีอยู่ด้วยกัน 5 ชนิด ซึ่งมีสมบัติและการน้าไปใช้งานที่แตกต่างกันไป ดังนี้ พอลิเอทิลีน (Polyethylene; PE) ได้มาจากการดีไฮเดรชันเอธานอลหรือโดยการไฮโดรจีเนชันอะเซ ทีลีน ได้จากวัตถุดิบจากธรรมชาติ เช่น กากน้​้าตาลจากอุตสาหกรรมน้​้าตาลซึ่งได้มาในรูปเอธานอล นอกจากนี้ อาจใช้ปฎิกิริยาการแตกของโมเลกุลอีเธนหรือโพรเพนแล้วท้าให้บริสุทธิ์ พอลิเอทิลีนชีวภาพมีสมบัติเหมือนพอ ส้านักงานคณะกรรมการอ้อยและน้าตาลทราย กระทรวงอุตสาหกรรม

~ 17 ~ ลิเอทิลีนที่ผลิตจากปิโตรเคมี โดยมีความแข็ งแรงสูง ทนความร้อนได้ดี ทั้งนี้พอลิเอทิลีน สามารถน้าไปใช้ใน อุตสาหกรรมได้หลากหลาย โดยเฉพาะในอุตสาหกรรมบรรจุภัณฑ์ ทั้งในส่วนของบรรจุภัณฑ์แบบคงรูปและ บรรจุภัณฑ์แบบอ่อนตัว รวมถึงอุตสาหกรรมยานยนต์ โดยใช้น้าตาลจากอ้อยเป็นวัตถุดิบ ได้เอทานอล แล้ว เปลี่ยนเอทานอลเป็นสารตั้งต้นเอทิลีนมาผลิตพอลิเอทิลีนซึ่ง Toyota Tsusho Corporation (Japan) ได้ใช้ Bio-based polyethylene นี้ในการผลิตชิ้นส่วนยานยนต์และอุปกรณ์ในรถยนต์แล้ว ในปัจจุบันผู้ผลิตพอลิเอทิลีนสังเคราะห์จากชีวภาพรายใหญ่ของโลก คือ บริษัท Braskem ของประเทศบราซิล และคาดการณ์ว่าก้าลังการผลิตพอลิเอทิลีนสังเคราะห์จากชีวภาพของโลกในปี 2562 จะยังคงที่อยู่ที่ประมาณ 2.0 แสนตัน พอลิแลคติกแอซิด (Polylactic Acid; PLA) ผลิตโดยน้าแป้งหรือน้​้าตาลมาผ่านกระบวนการหมัก (Fermentation) ด้วยจุลินทรีย์ที่เหมาะสมเพื่อให้เกิดเป็นกรดแลคติค (Lactic acid) เพื่อใช้เป็นมอนอเมอร์ (Monomer) ในขั้นตอนการสังเคราะห์เป็นพอลิเมอร์ พอลิแลคติกแอซิดมีสมบัติคล้ายกับพอลิสไตรีน คือ มี คว ามใส มี ค ว ามแข็ ง แต่ มี ค ว ามยื ด หยุ่ น ไม่ ม ากนั ก และไม่ ท นคว ามร้ อ น อย่ า งไรก็ ดี พอลิ แลคติกแอซิดสามารถน้ามาขึ้นรูปได้ด้วยกระบวนการผลิตหลายประเภท เช่น การฉีดขึ้นรูป การอัดขึ้นรูป การ เป่าขึ้นรูป หรือการผลิตเส้นใย ที่ส้าคัญพอลิแลคติกแอซิดมีราคาถูกกว่าพลาสติกชีวภาพที่ สามารถสลายตัวได้ ทางชีวภาพชนิดอื่นๆ จึงนิยมน้าไปใช้ในหลายอุตสาหกรรม เช่น - การใช้ในอุตสาหกรรมการเกษตรในผลิตภัณฑ์ที่ต้องการให้เกิดการย่อยสลายในสภาวะ ธรรมชาติ เช่น ฟิล์มคลุมดิน - การใช้ในอุตสาหกรรมบรรจุภัณฑ์ โดยเฉพาะในกลุ่มผลิตภัณฑ์ใช้ครั้งเดียวทิ้ง เช่น แก้ว พลาสติกและยังสามารถน้าไป Compound กับพลาสติกชีวภาพชนิดอื่นเพื่อผลิตบรรจุภัณฑ์แบบอ่อนตัว - การใช้ทางการแพทย์ เช่น ไหมละลายส้าหรับใช้เย็บแผล - การใช้ในการขึ้นรูปต้นแบบผลิตภัณฑ์ด้วยกระบวนการ 3D Printing เนื่องจากใช้อุณหภูมิ ในการขึ้นรูปต่้า เป็นต้น พอลิเอทิลีนเทเรฟทาเลต (Polyethylene Terephthalate; PET) พอลิเอทิลีนเทเรฟทาเลต ชีวภาพมีสมบัติเหมือนกับพอลิเอทิลีนเทเรฟทาเลตที่ผลิตจากปิ โตรเคมี โดยเป็นพลาสติ กที่มีความใส มีความ ยืดหยุ่นสูงและป้องกันการซึมผ่านของก๊าซโดยเฉพาะก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ได้ดี แต่ไม่ทนความร้อน พอลิเอ ทิลีนเทเรฟทาเลตมักได้รับการน้าไปใช้ในอุตสาหกรรมบรรจุภัณฑ์ ในการผลิตบรรจุภัณฑ์แบบคงรูป และผลิต เป็นเส้นใยในอุตสาหกรรมสิ่งทอ ในปั จ จุ บั น ผู้ ผ ลิ ต พอลิ เ อทิ ลี น เทเรฟทาเลตสั ง เคราะห์ จ ากชี ว ภาพรายใหญ่ ข องโลก คื อ บริ ษั ท Braskem ของประเทศบราซิล โดยข้อมูลของ European bioplastics ปี 2558 ระบุว่าก้าลังการผลิตพอลิเอ ทิลีนเทเรฟทาเลตสังเคราะห์จากชีวภาพของโลกในปี 2557 สูงถึงประมาณ 6.0 แสนตัน และคาดการณ์ว่า ส้านักงานคณะกรรมการอ้อยและน้าตาลทราย กระทรวงอุตสาหกรรม

~ 18 ~ ก้าลังการผลิตพอลิเอทิลีนเทเรฟทาเลตสังเคราะห์จากชีวภาพของโลกในปี 2562 จะเพิ่มขึ้นสูงถึงประมาณ 5 ล้านตัน พอลิไฮดรอกซีอัลคาโนเอต (Polyhydroxyalkanoate; PHA) มีคุณสมบัติเชิงกล คือ ความ ยืดหยุ่นและความทนต่อแรงดึงที่ดี ตลอดจนทนต่อความร้อนใกล้เคียงกับพอลิเอทิลีนและพอลิพรอพิลีน อีกทั้ง มีสมบัติด้านความสามารถในการเข้ากันได้ทางชีวภาพ (Biocompatible) ความสามารถในการถูกดูดซึมทาง ชีวภาพ (Bioresorbable) รวมถึงความสามารถในการย่อยสลายที่หลากหลาย จึงเป็นที่ นิยมในอุตสาหกรรม วัสดุทางการแพทย์ โดยเฉพาะในผลิตภัณฑ์เพื่อการใช้ครั้ งเดียวแล้วทิ้ง เช่น เข็มฉีดยา รวมถึงยังมีการน้าไปใช้ ในอุตสาหกรรมอื่น เช่น การผลิตฟิล์มบรรจุอาหารในอุตสาหกรรมบรรจุภัณฑ์ พอลิบิวทิลีนซัคซิเนต (Polybutylenesuccinate; PBS) เป็นพอลิเอสเตอร์สังเคราะห์โดย ผลิ ตจากกรดซัคซินิ ก และ 1,4-บิ ว เทนไดออล ซึ่ง โมโนเมอร์ทั้ง สองชนิดนี้เตรียมได้จากทั้งผลิ ตภัณฑ์ทาง ปิโตรเคมีและจากวัตถุดิบธรรมชาติ โดยผ่านกระบวนการหมักแป้งและน้​้าตาลได้เป็นกรดซัคซินิค เพื่อใช้เป็น สารตั้งต้นในการผลิต 1,4-บิวเทนไดออล ผ่านการเตรียมเป็นมาเลอิคแอนไฮไดด์ โดยพอลิบิวทิลีนซัค-ซิเนตเป็น พลาสติกที่มีสมบัติคล้ายกับพอลิเอทิลีนและพอลิพรอพิลีน คือ มีความอ่อนตัวสูง มีความยืดหยุ่นที่ดี ทนความ ร้อนได้สูงแต่ขุ่น ทั้งนี้พอลิบิวทิลีนซัคซิเนตเหมาะสมกับกระบวนการผลิตเป็นผลิตภัณฑ์ประเภทฟิล์ม อีกทั้งพอ ลิบิ วทิลีน ซัคซิเนตยัง สามารถน้ าไปผสมกับพอลิแลคติกแอซิดเพื่อปรับปรุงสมบัติให้เหมาะสมกับการผลิ ต ผลิตภัณฑ์ได้หลายประเภท พอลิบิวทิลีนซัคซิเนตมักนิยมน้าไปใช้ในอุตสาหกรรมบรรจุภัณฑ์ เช่น ฟิล์มบรรจุ อาหาร พลาสติกเคลือบบรรจุภัณฑ์กระดาษ นอกจากนี้ พอลิบิวทิลีนซัคซิเนตยังสามารถน้าไป compound กับ พอลิแลคติกแอซิดเพื่อผลิตผลิตภัณฑ์อื่นๆ เช่น ฟิล์มคลุมดินและของใช้ในครัวเรือน 3.3 กรดอินทรีย์และอื่นๆ กรดแลคติก (Lactic acid) กรดแลคติก (2-hydroxypropanoic acid, CH3-CH(OH)-COOH) เป็นกรดอินทรีย์ที่สามารถ ผลิตได้จากกระบวนการสังเคราะห์ทางเคมีหรือกระบวนการเมทาบอลิ ซึมของจุลินทรีย์ แต่โดยทั่วไปนิยมผลิต จากกระบวนการหมักด้วยจุลินทรีย์กว่า 90% ลักษณะเป็นของเหลวไม่มีสี ละลายในน้​้า และเป็นตัวท้าละลาย ที่ดี และสามารถตกผลึกได้หากมีความเข้มข้นสูง การหมักกรดแลคติคด้วยเชื้อจุลินทรีย์ สามารถใช วัตถุดิบ ราคาถูก สามารถหมุน เวีย นน้ ากลั บ มาใช้ใหม่ได้อีกทั้ งวัตถุดิบยังมีราคาถูก ไม่สิ้ นเปลื อ งพลั งงาน และใช้ ระยะเวลาที่สั้น เช่น แป้ง ข้าวสาลี ข้าวโพด มันฝรั่ง ลิกโนเซลลูโลส เวย์ ผักกาดฝรั่ง และอ้อย เป็นต้น ซึ่ง วัตถุดิบตั้งต้นที่มาจากอ้อย ได้แก่ น้​้าอ้อย กากน้​้าตาล และชานอ้อย ตัวอย่างเช่นการผลิตไอโซเมอร์บริสุทธิ์ ของ L(+) หรือ D(-) Lactic acid เนื่องจากวัตถุดิบสามารถน้ากลับมาใช้ใหม่ได้จึงสามารถช่วยลดปริมาณของ ก๊าซคาร์บอดไดออกไซด์ที่จะถูกปล่อยสู่ชั้นบรรยากาศ (Komesu et al., 2014) โดยกรดแลคติกถูกน้ามาใช้ใน งานทางด้านอาหาร เภสัชภัณฑ์ อุตสาหกรรมเคมี และอุตสาหกรรมสิ่งทอ ใช้เป็นตัวตั้งต้นในการผลิตสารลด แรงตึงผิว (Emulsifiers) เช่น Stearoyl-2-lactylates รวมถึงอุตสาหกรรมขนมอบ และมีการน้ามาใช้เป็น ส้านักงานคณะกรรมการอ้อยและน้าตาลทราย กระทรวงอุตสาหกรรม

~ 19 ~ วัตถุดิบในการผลิตพอลีแลคติกแอซิต (Polylactic acid; PLA) ซึ่งเป็นพอลิเมอร์ที่สามารถย่อยสลายได้ (Biodegradable) แต่ในกระบวนการท้าให้ผลิตภัณฑ์มีความบริสุทธิ์ยังมีต้นทุนการผลิตที่สูงและวัตถุดิบมีราคา แพง ด้วยเหตุนี้จึงมีความจ้ าเป็นที่จะต้องหาวัตถุดิบที่ราคาถูกเพื่อการหมักกรดแลคติกขายเป็นการค้า ซึ่ง โดยทั่วไปนิยมผลิตจากน้​้าตาลกลูโคส มอลโตสหรือแลคโตส โดยน้​้าอ้อยเป็นอีกหนึ่งวัตถุดิบทางเลือกและมีการ น้ามาใช้ในกระบวนการผลิตเนื่องจากเป็นแหล่งคาร์บอนที่มีราคาถูกและประกอบด้วยน้​้าตาลซูโครสถึง 1316% (w/v) (Timbuntam et al., 2006) ซึ่งปริมาณความตองการกรดแลคติกทั่วโลกมีแนวโนมสูงขึ้นในแต ละปโดยมีการคาดคะเนวาอาจจะสูงถึง 367.3 แสนเมตริกตัน ในปค.ศ. 2017 อย่างไรก็ตามถ้าพิจารณาที่อัตรา การเพิ่มขึ้นของการใช้งานคาดว่าน่าจะมีอัตราการเพิ่มขึ้นของการใช้กรดแลคติกในการผลิต PLA สูงที่สุด ตามมาด้วยการใช้เป็นตัวท้าละลายแลคเตต (Lactate solvent) โดยปัจจุบันประเทศสหรัฐอเมริกามีปริมาณ การใช้กรดแลคติกมากที่สุด ในขณะที่ประเทศแถบยุโรปมีอัตราการเจริญเติบโตของตลาดกรดแลคติกสูงสุด โดยอัตราการเติบโตเฉลี่ยมีมากกว่า 8% ต่อปี กรดซักซินิก (Succinic acid) กรดซักซินิก (C4H6O4) เป็นกรดอินทรีย์ในกลุ่มของ Tricarboxylic acid cycle (TCA) ประกอบด้วย ธาตุคาร์บอนรวม 4 อะตอม ถูกน้าไปใช้ในงานที่ค่อนข้างหลากหลาย เช่น เป็นสารลดแรงตึงผิว (Surfactant) ตัวท้าละลาย สารปรับสภาพความเป็นกรด-ด่างของผลิตภัณฑ์ และการผลิตเภสัชภัณฑ์ ปัจจุบันกรดซักซินิก ส่วนใหญ่ผลิตจากกระบวนการเติมไฮโดรเจน (Hydrogenation) จากปิโตรเลียม แต่วัตถุดิบจากน้​้ามันและ ปิโตรเลียมมีราคาที่สูงจึงมีการน้าวิธีผลิตโดยกระบวนการหมักด้วยจุลินทรีย์มาใช้ในเชิงการค้า วัตถุดิบชีวภาพ จึงเป็นอีกทางเลือกหนึ่งซึ่งได้จากกระบวนการหมักน้​้าตาลบริสุทธิ์ภายใต้สภาวะที่มีคาร์บอนไดออกไซด์สูง วัตถุดิบที่มีลิกโนเซลลูโลสสามารถน้ามาใช้ได้ แต่ยังต้องการกระบวนการปรับสภาพและกระบวนการไฮโดรไล ซิสซึ่งมีราคาค่อนข้างสูง โดยแบคทีเรียจะสามารถใช้น้าตาลได้โดยตรงในการผลิตซักซิเนต (Alcantara et al., 2017) ถึงแม้จะสามารถน้าไปใช้ประโยชน์ได้อย่างกว้างขวางแต่การใช้กรดซักซินิกในภาคอุตสาหกรรมยังมี ปริมาณไม่มากนักประมาณ 25,000 ตัน เนื่องจากกรดซักซินิกที่ป้อนให้กับอุตสาหกรรมส่วนใหญ่ได้จากการ สังเคราะห์ปิโตรเคมีที่ต้องใช้ต้นทุนการผลิตสูง โดยราคาของกรดซักซินิกจากปิโตรเคมีในตลาดจะอยู่ในช่วง 5.90-8.80 เหรียญสหรัฐต่อกิโลกรัม ขึ้นอยู่กับความบริสุทธิ์ ซึ่งเป็นปัจจัยจ้ากัดที่ส้าคัญของภาคอุตสาหกรรม ในระยะที่ผ่านมา แต่ด้วยศักยภาพที่น่าสนใจของกรดซักซินิก จึงมีความพยายามที่จะคิดค้นวิธีการผลิตกรดซัก ซินิกให้ได้ปริมาณมากด้วยต้นทุนที่ประหยัดกว่าที่เป็นอยู่ จนกระทั่งเมื่อไม่นานมานี้ได้มีการค้นพบว่าการผลิต กรดซักซินิกโดยการหมักชีวมวลสามารถให้ผลผลิตสูงและประหยัดกว่าการผลิตโดยวิธีสังเคราะห์จากปิโตรเคมี และในขณะเดียวกันพบว่ากรดซัคซินิคนั้นสามารถผลิตได้ด้วยกระบวนการทางชีวภาพ โดยอาศัยกระบวนการ หมักของแบคทีเรียแบบที่ไม่ใช้ออกซิเจน (Anaerobic cultivation) โดยการใช้วัตถุดิบทางการเกษตร เช่น มัน ส้าปะหลัง ข้าวโพด และอ้อย เป็นต้น และยังได้มาจากวัสดุเหลือทิ้งทางการเกษตร เช่น

ส้านักงานคณะกรรมการอ้อยและน้าตาลทราย กระทรวงอุตสาหกรรม

~ 20 ~ ซังข้าวโพด ฟางข้าว และเมล็ดข้าวสาลี เป็นต้น ประกอบกับประเทศไทยเป็นเมืองเกษตรกรรมมีการผลิตสินค้า ทางการเกษตรหลากหลายชนิดและมีปริมาณมากท้าให้เกิดวัสดุเหลือทิ้งและของเสียที่ไม่ต้องการเป็นปริมาณ มากเช่นกัน ท้าให้กรดซักซินิกที่ได้มีราคาที่ต้่ากว่าการผลิตจากปิโตรเลียมและยังเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมด้วย กรดซักซินิกจากการหมักชีวมวลหรือ ไบโอซักซินิก (Bio-succinic) เป็นเคมีชีวภาพตัวหนึ่งที่เป็น ความหวังไม่เฉพาะส้าหรับอุตสาหกรรมเคมีเท่านั้น แต่ยังรวมถึงอุตสาหกรรมการแพทย์ เภสัชกรรม อาหาร และอุตสาหกรรมพลาสติกชีวภาพด้วย การที่สามารถผลิ ตกรดซักซินิกได้ด้วยต้นทุนที่ถูกลงย่อมหมายถึงการ แปรรูป กรดซักซินิ กเป็น เคมีภัณฑ์ต่างๆที่ประหยัดและยั่งยืนด้วย เพราะไบโอซักซินิกจะช่วยลดการพึ่งพา น้​้ามันดิบหรือปิโ ตรเคมีล งไปได้มากและสามารถน้ากรดซักซินิกไปใช้สังเคราะห์ เป็นพอลิ บิว ทิลี นซักซิเนต (Polybutylene succinate) หรือ PBS ซึ่งเป็นพอลิเมอร์ชนิดหนึ่งที่ย่อยสลายทางชีวภาพได้และน้าไปใช้ ประโยชน์ได้หลากหลายโดยเฉพาะด้านวัสดุทางการแพทย์และพลาสติกชีวภาพ ไอโซบิวทีน (Isobutene) Isobutene หรือ 2-Methylpropene เป็นของเหลวที่ไม่มีสีและเป็นอนุพันธ์ปลายน้​้าของน้​้ามันดิบถูก ผลิตขึ้น ในระหว่างกระบวนการแยกส่วนของก๊าซที่ได้จากการกลั่นและโดยวิธีการแตกตัวเร่งปฏิกิริยาของ อีเทอร์ Methyl-t-butyl ไอโซบิวทีนเป็นสารเคมีที่ส้าคัญและใช้ ได้หลากหลายรูปแบบตั้งแต่สารเติมแต่ง เชื้อเพลิงและโพลิเมอร์ไปจนถึง เวชภัณฑ์ยาและอุตสาหกรรมการเกษตร ดังนั้นการผลิตทั่วโลกต้องมีเกินกว่า 10 ล้านเมตริกตัน ในปจจุบันสามารถสังเคราะห Isobutene ได้จากผลิตภัณฑ์ปโตรเลียมซึ่งเปนทรัพยากรที่มีอยู่อย่าง จ้ากัด แตความต้องการ Isobutene ในปจจุบันนั้นมีมากขึ้นเนื่องจาก Isobutene เป็นวัตถุดิบส้าคัญในการ ผลิตเมทิลเทอรบิวทิลอีเทอร Methyl tert-butyl ether) และเอทิลเทอรบิวทิลอีเทอร Ethyl tert-butyl ether) สารทั้งสองชนิดนี้เป็นสารเพิ่มคาออกเทนในน้​้ามันเชื้อเพลิง ซึ่งสภาวะในปัจจุบันน้​้ามันมีความเกี่ยวข้อง กับทั้งอุตสาหกรรมและการคมนาคมขนส่ ง เป็นผลให้ความต้องการน้​้ามันเชื้อเพลิงสูงขึ้น จึงส่งผลให้ความ ต้องการของ Isobutene สูงขึ้นตามไปด้วย เฟอร์ฟิวราล (Furfural) เฟอร์ฟิวราลมีลักษณะใสไม่มีสี เป็นของเหลวที่มีลักษณะกลิ่นเป็น Almond-benzeldehyde โดยเฟอร์ฟิวราลสามารถผลิตได้จากวัสดุเหลือใช้ทางการเกษตร เช่น แกนข้าวโพด เปลือกเมล็ดฝ้าย เปลือก ข้าวโอ๊ต ร้าข้าว ขี้เลื้อย ชานอ้อย แกลบ ซึ่งประกอบด้วยพอลิแซ็กคาไรด์เฮมิเซลลูโลสหรือเพนโท-แซน แต่ วัตถุดิบที่หาง่ายและมีราคาถูกในการผลิตเฟอร์ฟิวราล คือ ชานอ้อย ซึ่งได้จากกระบวนการผลิตน้​้าตาล โดย เมื่อน้าเฮมิเซลลูโลสมาให้ความร้อนกับกรดซัลฟิวริกแล้วน้าไปผ่านกระบวนการไฮโดรไลซิส (Hydrolysis) ท้า ให้ได้น้าตาลโมเลกุลเดี่ยวอย่างไซโลส (Xylose) ภายใต้สภาวะเดียวกันเมื่อให้ความร้อนและกรดน้​้าตาลไซโลส ที่ผ่านการก้าจัดน้​้า (Dehydration) จะให้ผลผลิตออกมาเป็นเฟอร์ฟิวราล โดยเฟอร์ฟิวราลเป็นผลิตภัณฑ์ขั้น กลางที่น้ามาใช้ในการสังเคราะห์เคมีภัณฑ์ เช่น ไนลอน ผลิตภัณฑ์หล่อลื่น สารละลาย กาว ยา และพลาสติก รวมถึงเฟอร์ฟูริลแอลกอฮอล์ซง่ึ ผลิตจากเฟอร์ฟิวราลด้วยปฏิกิริยารีดักชั่น (Reduction) โดยสามารถใช้ฟีนอล ส้านักงานคณะกรรมการอ้อยและน้าตาลทราย กระทรวงอุตสาหกรรม

~ 21 ~ อะซิโตนหรือยูเรียมาเติมเพื่อให้ได้เรซินแข็ง ซึ่งเรซินที่ได้สามารถน้าไปใช้ท้าเส้นใยแก้ว (Fiber glass) ชิ้นส่วน เครื่องบิน และระบบเบรกอัตโนมัติ โดยเฟอร์ฟูริลแอลกอฮอล์ยังสามารถน้ามาใช้ในงานทางด้านเวชภัณฑ์ยา สารที่ใช้ก้าจัดเชื้อรา และสารที่ใช้ก้าจัดแมลง เนื่องจากวัตถุดิบที่ใช้ผลิตเฟอร์ฟิวราลคือวัสดุเหลือใช้ทาง การเกษตรท้าให้ถูกขนานนามว่าเป็น “ทองค้าจากขยะ (Gold from Garbage)” (Uppal et al., 2008) ฟาร์เนสซีน (Farnesene) ฟาร์ เนสซี น เป็ น สารประกอบอิ น ทรี ย์ ที่ มีค าร์ บอน 15 อะตอมต่อโมเลกุ ล และเป็น สารประกอบ ไฮโดรคาร์บอนไม่อิ่มตัว มีคุณสมบัติเฉพาะทางกายภาพและทางเคมีที่สามารถน้ามาใช้เป็นวัตถุดิบตั้งต้นในการ ผลิตขั้นต่อไป ผลิตขึ้นจากการน้าอ้อยมาผ่านกระบวนการหมักด้วยยีสต์ พบใช้อย่างแพร่หลายในทางการค้า ประกอบด้วยน้​้ามันดีเซลหมุนเวียน (Renewable diesel) และ น้​้ามันเครื่องบิน (Jet Fuel) โดยบริษัท Amyris คือ ผู้ผลิต Farnesene ที่อยู่ในประเทศบราซิล ซึ่งน้าจุลินทรีย์ตัดแต่งพันธุกรรมมาใช้กับวัตถุดิบที่เป็น น้​้าเชื่อมจากอ้อย โดยใช้เทคโนโลยี Renmatix’s Plantrose® มีน้าตาลลิกโนเซลลูโลสเป็นวัตถุดิบและยังมีการ น้าไปใช้ผลิตวัสดุสมรรถนะสูง, กาว, น้​้าหอม, สารลดแรงตึงผิว, สารกัดบูด, โอลิโกเมอร์และพอลิเมอร์, เรซิน, โฟม, งานเคลือบผิวและงานประสาน, อิมัลซิไฟเออร์, ตัวตั้งต้นของวิตามิน และสารเกี่ยวกับงานอารักขาพืช (Mitrovich and Wichmann, 2017) และยังสามารถน้าไปใช้เป็นโมโนเมอร์ส้าหรับผลิต Isoprene ต่อไป โดย Isoprene (สารประกอบอินทรีที่มีคาร์บอน 5 อะตอม/1 โมเลกุล) เป็นผลิตภัณฑ์รองที่ได้จากกระบวนการ ท้าลายพันธะของ Naphta ด้วยความร้อน (Thermal Cracking of Naphtha) เพื่อผลิตเอทิลีนหรือได้จาก กระบวนการสังเคราะห์ ส ารประกอบไฮโดรคาร์บอนที่มีคาร์บอน 4 อะตอม เนื่องจากปัจจุบันได้มีการ ปรับเปลี่ยนกระบวนการ Thermal Cracking ของสาร Naphtha ในกระบวนการปิโตรเคมีเป็นกระบวนการ Thermal Cracking ของสารประกอบไฮโดรคาร์บอนที่เบากว่าท้าให้ การหาแหล่งวัตถุดิบในการผลิ ต Isoprene กลายเป็นเรื่องส้าคัญอย่างมาก

ส้านักงานคณะกรรมการอ้อยและน้าตาลทราย กระทรวงอุตสาหกรรม

~ 22 ~ เอกสารอ้างอิง กลุ่มวิชาการและสารสนเทศอุตสาหกรรมอ้อยและน้​้าตาลทราย. 2560. รายงานพืนที่ปลูกอ้อย ปีการผลิต 2559/2560. 128. นิตยากานต์ กันต์รพีเกสร. ม.ป.ป. สถานภาพการผลิตพลังงานไฟฟ้าในโรงงานอุตสาหกรรมนาตาล. แหล่งที่มา: http://webkc.dede.go.th/testmax/node/2151, 18 ธันวาคม 2560. พัชรินทร์ วรธนกุล. 2553. เทคโนโลยีสังเคราะห์ซิลิกาจากชานอ้อย. แหล่งที่มา: http://www.sptn. dss.go.th/otopinfo/attachments/article/116/CF79(A10).pdf, 13 ธันวาคม 2560. ไววิทย์ ยอดประสิทธิ์. 2557. นักวิจัยนาโนเทคสกัด “ไขอ้อย” เพิ่มมูลค่าเวชสาอาง-อาหารเสริม. แ ห ล่ ง ที่ ม า : http://164.115.22.186/webmost/main/index.php/contribution/practicalrd/4022-2014-10-31-06-42-11.pdf, 18 ธันวาคม 2560. ศูนย์วิจัยเศรษฐกิจ ธุรกิจ และเศรษฐกิจฐานราก. 2559. รายงานสถานการณ์ และแนวโน้มธุรกิจ/ อุตสาหกรรม ประจาไตรมาส 4 ปี 2559 และแนวโน้มปี 2560. แหล่งที่มา: https://www. gsb.or.th/getattachment/8f77ddd6-7c71-47f8-a4d5-33754ff059e, 15 ธันวาคม 2560. สถาบันไทยพัฒน์. 2554. บรรจุภัณฑ์ชานอ้อย “ไบโอ” นวัตกรรมใหม่ทดแทนกล่องโฟม. แหล่งที่มา: http://oknation.nationtv.tv/blog/greenocean/2011/05/05/entry-1, 15 ธันวาคม 2560.

Abo-Baker Basha, A.A. 2011. Improving filter mud cake with rock phosphate and biofertilizer for exporting organic onion production in newly cultivated land at south valley area.

Australian Journal of Basic and Applied Sciences 5: 1354-1361.

Alcantara, J., A. Mondala, L. Hughey and S. Shields. 2017. Direct succinic acid production from minimally pretreated biomass using sequential solid-state and slurry fermentation with mixed fungal cultures. Fermentation 3: 30.

Eggleston, G. and I. Lima. 2015. Sustainability issues and opportunities in the sugar and sugar-bioproduct industries. Sustainability 7: 12209-12235.

International sugar organization. 2015. Adding value through bio-products. 47.

Komesu, A., P.F. Martins, J. Oliveira, B.H. Lunelli, R.M. Filho and M.R.W. Maciel. 2014.

Purification of lactic acid produced from sugarcane molasses. The Italian Association of Chemical Engineering 37: 367-372.

Mitrovich, Q. and G. Wichmann. 2017. Integrated process for production of farnesene, a versatile platform chemical, from domestic lignocellulosic feedstock. Available Source: https://www.energy.gov/sites/prod/files/2017/05/

ส้านักงานคณะกรรมการอ้อยและน้าตาลทราย กระทรวงอุตสาหกรรม

~ 23 ~ f34/Integrated%20Process%20for%20Production%20of%20Farnesene%2C%20a%20Ve rsatile%20Platform%20Chemical%20from%20Domestic%20Lignocellulosic%20Feedst ock_0.pdf, 18 December 2017.

Ossom, E.M. and F.T. Dlamini. 2012. Effects of filter cake on soil mineral nutrients and maize (Zea mays L.) agronomy. Tropical Agriculture 89: 141-150.

Prado, R.M., G. Caione and C.N.S. Campos. 2013. Filter cake and vinasse as fertilizers contributing to conservation agriculture. Hindawi Publishing Corporation Applied and Environmental Soil Science 581984: 1-8.

Timbuntam, W., K. Sriroth and Y. Tokiwa. 2006. Lactic acid production from sugar-cane juice by a newly isolated Lactobacillus sp. Biotechnology Letters 28: 811-814.

Uppal, S.K., R. Gupta, R.S. Dhillon and S. Bhatia. 2008. Potential of sugarcane bagasse for production of furfural and its derivatives. Sugar Tech 10: 298-301.

ส้านักงานคณะกรรมการอ้อยและน้าตาลทราย กระทรวงอุตสาหกรรม